CN1237506C - 音响信号编码方法及设备、音响信号解码方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种对多个声道的音响信号进行高效率编码音响信号编码设备，包括相关对象设定器(52)、相关对象选择器(56)、可变长编码器(58)。基于由左声道频率信息保持器(50)保持的左声道频率信息和由右声道频率信息保持器(51)保持的右声道频率信息，相关对象设定器(52)设定index[i]，其表示与右声道的正弦波对应的那个左声道的正弦波，用来计算差值。根据此index[i]，相关对象选择器(56)在从存储部件(55)读取的缺省值与从左声道振幅信息保持器(53)读取的第index[i]振幅信息，以作为对象用来计算与右声道第i振幅信息的差值。可变长编码器(58)从右声道振幅信息中减去左声道相关对象振幅信息或缺省值，并对该差值进行可变长编码。

Description

音响信号编码方法及设备、音响信号解码方法 及设备
技术领域
本发明涉及音响信号编码方法及设备、音响信号解码方法及设备，特别地，涉及音响信号编码方法及设备，用来对多个声道的音响信号进行高效率编码和传送该编码音响信号、或将该信号记录至记录介质；记录介质，其记录了由编码生成的码列；对该接收或再现的码列进行解码的音响信号解码方法及设备。
本申请主张于2002年5月20日提交的日本专利申请2002-145267，其全部内容在此作为参照而被引用。
背景技术
历来，例如以子带编码等为代表的非块化子频带技术和以变换编码等为代表的块化子频带技术等是公知的用于声音等音频信号的高效率编码的方式。
对于非块化子频带分割技术，时间轴上的音频信号不被块化并通过将其分割成多个子频带而进行编码。另一方面，对于块化子频带技术，时间轴上的音频信号通过频率轴上的信号的频谱变换而被分割成多个子频带，即，通过音频信号频谱变换所得的系数由各所预置的子频带分组，接着信号由子频带进行编码。
为了改善编码效率，提供了一种高效率编码技术，即非块化子频带编码和块化子频带编码的组合。根据此技术，例如，一信号的频带由子带编码而分割成子频带，接着各子频带的信号被频谱变换成频率轴上的信号，并由频谱变换后的子频带对该信号进行编码。
为了分割频带，例如，多次地使用正交镜像滤波器(QMF)，因为它能简单地分割频带并消去镜像混淆。注意到QMF的频带分割详细地记载于文献“1976R.E.Crochiere，子带中的话音数字编码，Bell Syst.Tech.J.Vol.55，№.8，1976年”等。
子频带技术还包括例如多相位正交滤波器(PQF)等。此技术将一频带分割成相等带宽。PQF技术详细地记载于文献“ICASSP 83 BOSTON，多相位正交滤波器-一种新型子带编码技术，Joseph·H·Rothweiler”等。
另一方面，上述频谱变换包括：例如，输入音频信号被块化为所预置单位时间的帧，而通过使各块受到离散傅立叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT)、改良DCT变换(MDCT)等而将时间轴信号变换成频率轴信号。
注意到MDCT详细地记载于文献“ICASSP，1987，使用滤波器组设计基于时域混淆消去的子带/变换编码，J.P.Princen，·Bradley，萨里皇家墨尔本理工学院”等。
通过对如上使用滤波器和频谱变换而得的各频带的信号进行量化，能够控制由量化杂音而发生的一频带，从而，利用杂音的掩蔽效果，信号能够以听觉的更高效率来进行编码。而且，以例如该子带的信号成分的绝对值的最大值而对各子频带的信号成分进行正规化，该信号能够以高得多的效率进行编码。
各频率子频带的宽度是考虑例如人类听觉特性而决定的。一般地，音频信号被分割成多个(例如，32个子带)称之为“临界频段”的频带，其宽度随着频率升高而扩大。
而且，为了对各子频带的数据进行编码，而对子频带进行所预置的位分配或适应性位分配。即，为了随位分配而对MDCT处理所得的系数数据进行编码，将数位码适应性地分配给对信号的各块进行MDCT处理所得的各子频带的MDCT系数数据。
为了构成实际的码列，首先，表示量化步骤的量化精度信息和表示正规化各信号成分所用系数的正规化系数以所预置的位数进行编码，接着，对正规化和量化的频谱信号进行编码。
为了进一步改善值的压缩率，被直接编码的主信息，例如有必要提高频谱信号的编码效率、以及提高量化精度信息和正规化系数等不被直接编码的子信息的编码效率。
由此，本发明的发明人通过先行申请的日本专利申请2000-390589的说明书及附图，提供了一种技术，其利用声道间相关的可变长编码技术、或使用梯度系数来控制存在分布范围的编码技术，从而提高子信息的编码效率。
而且，本发明的发明人通过日本专利申请2001-182093的说明书及附图，提供了一种技术，其在增益控制被用来抑制由频谱信号的量化发生的、称之为“前回声/后回声”的量化杂音的编码中，利用各种相关来提高增益信息的编码效率。
进而，本发明的发明人通过日本专利申请2000-380639及日本日本专利申请2001-182384的说明书及附图，提供了一种技术，其从时序信号提取音调成分并对该残余误差信号进行频谱变换编码，以抑止编码效率由于在历来的编码技术中在正弦波等局部频率处存在的音调成分而恶化。
注意到表示上述提取的音调成分的正弦波信息、例如频率信息、振幅信息及相位信息等波形参数是分别由残余误差信号的频谱信息、正规化系数及量化精度信息而编码的。
通过对残余误差信号进行编码、其使用本发明人的上述日本专利申请2000-390589和日本专利申请2001-182093的说明书及附图中记载的技术，例如利用声道间相关的可变长编码技术或使用梯度系数来控制存在分布范围的编码技术，能够提高压缩效率。
然而，不同于残余误差信号的频谱信息、正规化系数及量化精度信息，提取的音调成分在全部频率带域中一样地存在，从而，在某些场合下，在音频信号间利用声道间相关的可变长编码技术可使编码效率恶化。
以下，具体地说明历来的利用声道间相关的可变长编码技术。在以下的具体例中，假定声道数为2，就是说音频信号是立体声，而声道间相关意味着左右声道间相关。而且，尽管在所说明的一例中，仅对于表示音调成分的正弦波信息的振幅信息而利用左右声道间相关，但该说明对于相位信息也是相同的。进而，假定在左声道Lch上提取NL个正弦波而在右声道Rch上提取NR个正弦波。
图1表示利用左右声道间相关对正弦波信息进行编码的历来的正弦波信息编码器对右声道Rch的振幅信息进行编码的部分的概略构成。但是，为了解释的简单起见，假定左声道Lch上的正弦波数NL等于右声道Rch上的正弦波数NR。如图1所示，正弦波信息编码器一般以标记200表示，其包括左声道振幅信息保持器201、右声道振幅信息保持器202、加减法器203、可变长编码器204、码列生成器205。
左声道振幅信息保持器201索引了从左声道Lch提取的NL个正弦波，其分别为从低频侧顺次开始的0～NL-1，并保持对应于该索引的振幅信息。同样地，右声道振幅信息保持器202索引了从右声道Rch提取的NR个正弦波，其分别为从低频侧顺次开始的0～NR-1，并保持对应于该索引的振幅信息。而且，左声道振幅信息保持器201和右声道振幅信息保持器202将其保持的振幅信息提供给加减法器203。
加减法器203通过从右声道Rch上的第i振幅信息中减去左声道Lch上的第i振幅信息而计算差值，并将计算出的差值提供给可变长编码器204。
可变长编码器204对从加减法器203供给的差值根据可变长码表而进行可变长编码，并将所得的可变长码作为正弦波信息码而提供给码列生成器205。
码列生成器205基于从可变长编码器204供给的正弦波信息码而生成码列。
当正弦波信息如图2所示而提供时，正弦波信息编码器1如下运作。正如已知，右声道上的许多信息与左声道上的对应信息具有类似值，故可利用左右声道间相关来改善信息的编码效率。在对振幅信息(非压缩时为3位)进行编码时，从右声道Rch上的振幅信息中减去具有相同对应索引(n)的左声道Lch上的振幅信息而得的差值如图3所示。由于该差值的分布不均，故可根据例如图4所示的可变长码表来进行可变长编码，从而减少编码的位数。具体地，右声道Rch上的振幅信息能够以共计5位来编码。即相位信息(非压缩场合的12位(＝3位×4))可能被压缩掉7位。
同样地，在对相位信息(非压缩时为3位)进行编码时，从右声道Rch上的相位信息中减去具有相同对应索引(n)的左声道Lch上的相位信息而得的差值如图5所示。通过根据图4所示的可变长码表来进行该差值的可变长编码，右声道Rch上的相位信息能够以共计5位来编码。此数字比相位信息非压缩时的12位(＝3位×4)少了7位。
当正弦波信息如图6所示而提供时，正弦波信息编码器1如下运作。正如已知，右声道上的许多信息与左声道上的对应信息具有类似值。由于差值是右声道Rch上的振幅信息与具有相同对应索引(n)的左声道Lch上的振幅信息之间计算的，故振幅信息的差值如图7所示共计14位。而非压缩时的振幅信息是12位。同样地，右声道Rch和左声道Lch之间的相位信息的差值如图8所示共计24位，这表明比非压缩时的编码效率更低。
发明内容
因而，本发明的目的在于克服已有技术中存在的上述用于声音等音频信号高效率编码的问题，为此提供了一种新颖的音响信号编码方法和设备，一种记录介质、其记录了由该音响信号编码方法和设备生成的码列，一种用来接收或再现该码列并对其进行解码的音响信号解码方法和设备。
本发明的另一目的在于提供一种能够利用音响信号的声道间相关的可变长编码技术来改善音响信号的编码效率的音响信号编码方法和设备，一种记录介质、其记录了由该音响信号编码方法和设备生成的码列，一种用来接收或再现该码列并对其进行解码的音响信号解码方法和设备。
为了实现上述目的，一种对多个声道的音响信号进行编码的音响信号编码方法，包括以下步骤：从所述多个声道的所述音响信号各提取任意数量的正弦波；使用第1声道信息和第2声道信息或基于预置的正弦波的正弦波信息而将第2声道信息的正弦波信息或基于预置的正弦波的正弦波信息之一设定为相关对象，用来相对于所述第1声道信息的各正弦波信息而编码，该第1声道信息包括基于从多个声道中的第1声道提取的正弦波的正弦波信息，而该第2声道信息包括基于从多个声道中的第2声道提取的正弦波的正弦波信息；和对所述第2声道信息的正弦波信息进行编码，同时使用与设定为所述相关对象的正弦波信息的相关而对所述第1声道信息的正弦波信息进行编码。
本发明还提供一种对多个声道的音响信号进行编码的音响信号编码设备，所述设备包括：正弦波提取装置，用来从所述多个声道的所述音响信号各提取任意数量的正弦波；相关对象设定装置，用来使用第1声道信息和第2声道信息或基于预置的正弦波的正弦波信息而将第2声道信息的正弦波信息或基于预置的正弦波的正弦波信息之一设定为相关对象，用来相对于所述第1声道信息的各正弦波信息而编码，该第1声道信息包括基于从多个声道中的第1声道提取的正弦波的正弦波信息，而该第2声道信息包括基于从多个声道中的第2声道提取的正弦波的正弦波信息；和正弦波信息编码装置，用来对所述第2声道信息的正弦波信息进行编码，同时使用与设定为所述相关对象的正弦波信息的相关而对所述第1声道信息的正弦波信息进行编码。
本发明还提供一种恢复多个声道的音响信号的音响信号解码方法，其需要从所述多个声道的所述音响信号各提取任意数量的正弦波和编码第1声道信息和第2声道信息，该第1声道信息包括基于从多个声道中的第1声道提取的正弦波的正弦波信息，该方法包括以下步骤：对已编码的所述第2声道信息的正弦波信息进行解码，将所述第二声道信息或预置的正弦波信息的解码的正弦波信息设定为所编码的第一声道信息的每个正弦波信息的相关对象，并使用与设定为所述相关对象的正弦波信息的相关而对已编码的所述第1声道信息的正弦波信息进行解码，和基于所述第1声道信息的正弦波信息和所述第2声道信息的正弦波信息对所述多个声道的音响信号进行恢复。
本发明还提供一种恢复多个声道的音响信号的音响信号解码设备，其需要从所述多个声道的所述音响信号各提取任意数量的正弦波和编码第1声道信息和第2声道信息，该第1声道信息包括基于从多个声道中的第1声道提取的正弦波的正弦波信息，该设备包括：正弦波信息解码装置，用来对已编码的所述第2声道信息的正弦波信息进行解码，将所述第二声道信息或预置的正弦波信息的解码的正弦波信息设定为所编码的第一声道信息的每个正弦波信息的相关对象，并使用与设定为所述相关对象的正弦波信息的相关而对已编码的所述第1声道信息的正弦波信息进行解码；和音响信号恢复装置，用来基于所述第1声道信息的正弦波信息和所述第2声道信息的正弦波信息对所述多个声道的音响信号进行恢复。
通过下面参照附图对本发明最佳实施例的详细说明，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚。
附图说明
图1说明了历来的正弦波信息编码设备的构成。
图2表示左右声道的正弦波信息的一例。
图3表示右声道Rch的振幅信息与具有相同对应索引的左声道Lch的振幅信息之间的减算差值及其对应的编码位数的一例。
图4表示右声道Rch的相位信息与具有相同对应索引的左声道Lch的相位信息之间的减算差值及其对应的编码位数的一例。
图5表示振幅信息或相位信息的编码所使用的可变长码表的一例。
图6表示左右声道的正弦波信息的另一例。
图7表示右声道Rch的振幅信息与具有相同对应索引的左声道Lch的振幅信息之间的减算差值及其对应的编码位数的另一例。
图8表示右声道Rch的相位信息与具有相同对应索引的左声道Lch的相位信息之间的减算差值及其对应的编码位数的另一例。
图9说明了根据本发明的音响信号编码设备的构成。
图10说明了根据本发明的音响信号解码设备的构成。
图11说明了根据本发明的音响信号编码设备所含正弦波信息编码器对右声道Rch的振幅信息进行编码的部分的构成。
图12表示正弦波信息编码器的相关对象设定器处的相关对象设定技术的操作流程。
图13表示使右声道Rch的振幅信息成为相关对象而与左声道Lch的振幅信息之间的减算差值及其对应的编码位数的一例。
图14表示使右声道Rch的相位信息成为相关对象而与左声道Lch的相位信息之间的减算差值及其对应的编码位数的一例。
图15表示使右声道Rch的振幅信息成为相关对象而与左声道Lch的振幅信息之间的减算差值及其对应的编码位数的另一例。
图16表示使右声道Rch的相位信息成为相关对象而与左声道Lch的相位信息之间的减算差值及其对应的编码位数的另一例。
图17说明了根据本发明的音响信号解码设备所含正弦波信息解码器内、对右声道Rch的振幅信息进行解码的部分的概略构成。
图18说明了正弦波信息编码器的全体构成的一例。
图19表示左右声道的正弦波信息的一例。
图20表示在历来的技术中，右声道Rch的振幅信息或相位信息与左声道Lch的振幅信息或相位信息不一致的例子。
图21表示根据本发明的技术，右声道Rch的振幅信息或相位信息与左声道Lch的振幅信息或相位信息一致的例子。
图22说明了正弦波信息解码器的全体构成的一例。
图23说明了根据本发明的音响信号编码设备所含增益控制信息编码器内、对右声道Rch的增益控制量信息进行编码的部分的概略构成。
图24表示左右声道的增益控制信息的一例。
图25表示在历来的技术中，使右声道Rch的增益控制信息成为相关对象而与左声道Lch的增益控制信息之间的减算差值及其对应的编码位数的一例。
图26表示增益控制信息的编码所使用的可变长码表的一例。
图27表示根据本发明的技术，使右声道Rch的增益控制信息成为相关对象而与左声道Lch的增益控制信息之间的减算差值及其对应的编码位数的一例。
图28说明了根据本发明的音响信号解码设备所含增益控制信息解码器内、对右声道Rch的增益控制量信息进行解码的部分的概略构成。
图29表示左右声道的增益控制信息的一例。
图30表示在历来的技术中，右声道Rch的增益控制信息与左声道Lch的增益控制信息不一致的例子。
图31表示根据本发明的技术，右声道Rch的增益控制信息与左声道Lch的增益控制信息一致的例子。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。以下所示的实施例是将本发明适用于音响信号编码设备及方法，其能够利用声道间相关、对从多个声道的音频信号提取的正弦波信息进行可变长编码；记录介质，其记录了由上述可变长编码生成的码列；和能够对该码列进行解码的音响信号解码设备及方法。
以下的说明首先说明根据本发明的音响信号编码设备及解码设备的全体构成，随后说明上述音响信号编码设备及解码设备的适用部分。注意到在以下的说明中，假定声道数为2，就是说音频信号是立体声，但是本发明当然不限于这一声道数。
参照图9，其表示根据本发明的音响信号编码设备的构成框图。该音响信号编码设备一以标记10表示。如图9所示，音响信号编码设备10包括频带分割器11。频带分割器11被输入了欲编码的音频信号。使用QMF(正交镜像滤波器)或PQF(多相正交滤波器)等滤波器，频带分割器11将音频信号分割成n个频带的信号。注意到由频带分割器11对音频信号进行频率分割时的各子带(以下适宜时称作“编码单位”)的宽度可以均一或符合临界带宽而不均一。频带分割器11将音频信号分解成n个编码单位(以下适宜时分别称作“第1～第n编码单位”)，并在各所预置的时间块(帧)处将他们提供给正弦波提取部件121～12n。
正弦波提取部件121～12n从频带分割器11所供给的第1～第n编码单位的时间轴上的信号中提取音调成分等的正弦波。注意到对于从时间轴上的信号中提取音调成分等的正弦波，可以使用例如本发明的发明人在先提供的日本专利申请2000-380639及日本专利申请2001-182384的说明书及附图等所记载的Wiener提供的通用谐波分析(GHA)。该通用谐波分析(GHA)从原始时序信号中提取使分析块内残余误差能量成为最小的正弦波，并相对于该残余误差信号重复该提取处理。正弦波提取部件121～12n的每一个将提取的正弦波的波形参数，例如频率信息、振幅信息及相位信息提供给正弦波信息编码器13。
正弦波信息编码器13对从正弦波提取部件121～12n供给的频率信息、振幅信息及相位信息等正弦波信息进行编码。此时，正弦波信息编码器13利用左右声道间的相关而对振幅信息及相位信息进行可变长编码。正弦波信息编码器13将所得的正弦波信息码提供给多路转换器21。
音响信号编码设备10还包括增益控制器141～14n。这些增益控制器141～14n根据各分析块内残余误差信号的振幅生成增益控制信息，并基于此增益控制信息而控制分析块内信号的增益。增益控制器141-14n将增益控制信息提供给增益控制信息编码器15，同时将增益控制结果得到的第1～第n编码单位的信号提供给频谱变换部件161～16n。
增益控制信息编码器15对从增益控制器141～14n供给的增益控制信息进行编码。增益控制信息编码器15将所得的增益控制信息码提供给多路转换器21。
频谱变换部件161～16n对从增益控制器141～14n供给的时间轴上的信号进行MDCT(改良离散余弦变换)等频谱变换，以生成频率轴上的频谱信号。该频谱信号被提供给量化精度选择部件17和正规化部件181～18n。
量化精度选择部件17基于从频谱变换部件161～16n供给的第1～第n编码单位的频谱信号而选择量化步骤，其用于对第1～第n编码单位的被正规化数据分别进行量化。接着，量化精度选择部件17将与所选择的量化步骤对应的第1～第n编码单位的量化精度信息提供给量化精度信息/正规化系数编码器19及量化部件201～20n。
正规化部件181～18n从第1～第n编码单位的频谱信号的成分中提取绝对值最大的一个，并将对应于此最大值的系数作为第1～第n编码单位的正规化系数。正规化部件181～18n对第1～第n编码单位的频谱信号的成分分别进行正规化(除以)与第1～第n编码单位的正规化系数对应的值。在此场合下，由正规化所得的被正规化数据介于-1.0～1.0的范围。正规化部件181～18n将第1～第n编码单位的正规化系数提供给量化精度信息/正规化系数编码器19，同时将第1～第n编码单位的被正规化数据提供给量化部件201～20n。
量化精度信息/正规化系数编码器19对从量化精度选择部件17供给的量化精度信息和从正规化部件181～18n供给的正规化系数进行编码。为了对量化精度信息和正规化系数进行编码，可以使用例如本发明的发明人在先提供的日本专利申请2000-390589的说明书及附图等所记载的技术。即，利用相邻的编码单位间、相邻的声道间、相邻的时刻间的各种相关进行可变长编码，从而能够提高编码效率。量化精度信息/正规化系数编码器19将所得的量化精度信息和正规化系数提供给多路转换器21。
量化部件201～20n在与第1～第n编码单位的量化精度信息对应的量化步骤处对第1～第n编码单位的被正规化数据进行编码，并将结果得到的第1～第n编码单位的量化系数提供给多路转换器21。
多路转换器21将第1～第n编码单位的量化系数与正弦波信息码、增益控制信息码、量化精度信息码及正规化信息码进行多路转换。多路转换器21将多路转换结果得到的码列传送记录在记录介质(未图示)上。
如上所述，根据本发明的音响信号编码设备10从所输入的音频信号中提取音调成分等正弦波并对频率信息、振幅信息及相位信息等波形参数进行编码。此时，通过有效率地利用左右声道间的相关，对振幅信息及相位信息进行可变长编码。而且，编码设备10在例如MDCT等频谱变换完成后对从音频信号中提取正弦波而得的残余误差信号进行编码。
下面参见图10，其说明了根据本发明的音响信号解码设备的构成框图，该音响信号解码设备以标记30表示。音响信号解码设备30得到从音响信号编码设备10传送或经记录介质而从音响信号编码设备10供给的码列。
如图10所示，音响信号解码设备30包括逆多路转换器31，其将所输入的码列解码成第1～第n编码单位的量化系数、量化精度信息码、正规化信息码、增益控制信息码及正弦波信息码。逆多路转换器31将第1～第n编码单位的量化系数分别提供给对应于编码单位的逆量化部件331～33n，同时将第1～第n编码单位的量化精度信息码及正规化信息码提供给量化精度信息/正规化系数解码器32。而且，逆多路转换器31将增益控制信息码及正弦波信息码分别提供给增益控制信息解码器36及正弦波信息解码器38。
量化精度信息/正规化系数解码器32对所供给的量化精度信息码及正规化信息码进行解码并将已解码的量化精度信息及正规化系数分别提供给逆量化部件331～33n及逆正规化部件341～34n。
逆量化部件331～33n在与第1～第n编码单位的量化精度信息对应的量化步骤处对第1～第n编码单位的编码单位中的量化系数进行逆量化，以生成第1～第n编码单位的被正规化数据。逆量化部件331～33n将该第1～第n编码单位的被正规化数据提供给逆正规化部件341～34n。
逆正规化部件341～34n将从逆量化部件331～33n供给的第1～第n编码单位的被正规化数据分别乘以与编码单位的正规化信息对应的值，从而对该数据进行解码。逆正规化部件341～34n将此第1～第n编码单位的频谱信号提供给频谱逆变换部件351～35n。
频谱逆变换部件351～35n对从逆正规化部件341～34n供给的第1～第n编码单位的频谱信号进行诸如频谱信号的IMDCT(逆MDCT)之类的频谱逆变换，以生成时间轴上的信号并将该时间轴上的信号提供给增益控制器371～37n。
增益控制信息解码器36对第1～第n编码单位的增益控制信息进行解码并将已解码的增益控制信息提供给与编码单位分别对应的增益控制器371～37n。
增益控制器371～37n基于从增益控制信息解码器36供给的增益控制信息对第1～第n编码单位的信号进行增益控制补正处理，并将所得的第1～第n编码单位的残余误差信号提供给正弦波合成器391～39n。
正弦波信息解码器38对正弦波信息码进行解码，并将已解码的正弦波信息即频率信息、振幅信息及相位信息提供给正弦波合成器391～394。此时，正弦波信息解码器38有效率地利用左右声道间的相关对振幅信息及相位信息进行可变长解码。
正弦波合成器391～394基于从正弦波信息解码器38供给的正弦波信息而生成第1～第n编码单位的正弦波，并将该正弦波与从增益控制器371～37n供给的第1～第n编码单位的残余误差信号进行合成，以生成第1～第n编码单位的信号。正弦波合成器391～394将该第1～第n编码单位的信号提供给带域合成器40。
频带合成器40将从正弦波合成器391～394供给的第1～第n编码单位的信号进行的频带合并，以恢复原始音频信号。
如上所述，根据本发明的音响信号解码设备30基于输入码列中所含的频率信息、振幅信息及相位信息等正弦波信息而生成正弦波。此时，通过有效率地利用左右声道间的相关，对振幅信息及相位信息进行可变长解码。该音响信号解码设备30对输入码列中所含的量化系数进行解码，并进行量化系数的例如IMDCT等频谱逆变换、以生成时间轴的残余误差信号。而且音响信号解码设备30将所得的正弦波与残余误差信号进行合并，以恢复原始音频信号。
上述正弦波信息编码器13能够通过有效率地利用左右声道间的相关而对振幅信息及相位信息等波形参数进行高效率的可变长编码。因此以下将详细说明此正弦波信息编码器13的构成及操作。注意到尽管该构成及操作的说明是以振幅信息为例，但对于相位信息也是一样的。而且，在以下说明中假定在左声道Lch上提取NL个正弦波而在右声道Rch上提取NR个正弦波。
图11表示正弦波信息编码器13对右声道Rch的振幅信息进行编码的部分的构成。如图11所示，正弦波信息编码器13包括左声道频率信息保持器50、右声道频率信息保持器51、相关对象设定器52、左声道振幅信息保持器53、右声道振幅信息保持器54、存储部件55、相关对象选择器56、加减法器57和可变长编码器58。
左声道频率信息保持器50索引了从左声道Lch提取的NL个正弦波，其分别为从低频侧顺次开始的0～NL-1，并保持对应于该索引的正弦波。同样地，右声道频率信息保持器51索引了从右声道Rch提取的NR个正弦波，其分别为从低频侧顺次开始的0～NR-1，并保持对应于该索引的正弦波。
相关对象设定器52基于在左声道频率信息保持器50处保持的NL个左声道频率信息和在右声道频率信息保持器51处保持的NR个右声道频率信息，设定相对于右声道Rch的正弦波而与之配对、即成为相关对象的左声道Lch之一的正弦波，从该相关对象减去左声道正弦波。即设定器52设定左声道Lch的正弦波、将其从右声道Rch的正弦波中减去，以提供差值(Rch-Lch)。
以下将参照图12所示的流程图来说明上述相关对象的设定。首先，在步骤S1处，设定器52将min_distance设定成FREQ_MAX。“FREQ_MAX”是超出频率信息可以取得的最大值的值，就是说超出了2个频率间信息的差的绝对值的最大值。例如，在频率信息freq的范围是0≤freq＜128的场合，FREQ_MAX应设成128。
在下一步骤S2处，设定器52将索引i设定成0。该“索引i”表示右声道Rch上的正弦波的索引，并且0≤i＜NR。
接着在步骤S3处，设定器52判别索引i是否小于NR。若索引i小于NR(是)，则设定器52进至步骤S4。若索引i不小于NR(否)、即索引i大于NR，则设定器52退出相关对象设定处理。
在步骤S4处，设定器52将索引j设定成0。该“索引j”表示左声道Lch上的正弦波的索引，并且0≤i＜NL。
在步骤S5处，设定器52判别索引j是否小于NL。若索引j小于NL(是)，则设定器52进至步骤S6。若索引j不小于NL(否)、即索引j大于NL，则设定器52进至步骤S10。
接着在步骤S6处，设定器52计算从右声道频率信息保持器51(参照图11)读出的第i频率信息与从左声道频率信息保持器50(参照图11)读出的第j频率信息的差的绝对值，并将其作为“distance”。
在步骤S7处，设定器52判别“distance”是否小于min_distance。若是“distance”小于min_distance(是)，则设定器52在步骤S8处将min_distance再设定成distance并将此时的索引j存储为min_index。另一方面，若“distance”大于min_distance(否)，则设定器52进至步骤S9。
在步骤S9处，设定器52将索引j累加1并返回步骤S5，以重复NL次上述同样的处理，直到索引j成为NL-1。结果min_index即成为与右声道Rch的第i频率信息的差的绝对值最小的左声道Lch频率信息的索引。
在步骤S10处，设定器52判别min_index是否小于所预置的阈值、例如2。若索引j小于2(是)、即它是0或1，则设定器52进至步骤S11。反之，若索引j不小于2(否)、即min_index大于2，则设定器52进至步骤S12。注意到尽管此例中阈值是2，但这仅是一例，还可以从频率信息取得的范围中选择最适的值。
在步骤S11处，设定器52将index[i]设定成min_index。“index[i]”指示与右声道Rch的第i振幅信息配对的左声道Lch的振幅信息的索引，即利用声道间差的编码技术而计算从右声道Rch的振幅信息中减去该对象。
在步骤S12处，设定器52判别索引i是否小于NL。若在步骤S 12处判别索引i小于NL(是)，则表示左声道L没有与右声道Rch的第i正弦波信息相近的频率成分。为此设定器52进至步骤S13，在此设定器52将index[i]设定成i，即一对象是从右声道Rch的第i正弦波信息减去左声道Lch的第i正弦波信息。另一方面，若在步骤S12处判别索引i大于NL(否)，则表示左声道Lch不存在从右声道Rch的第i正弦波中减去的对象。为此设定器52进至步骤S14，在此将index[i]设定成临时的值，例如-1。注意到在此场合下，预设的缺省值将从右声道Rch的第i正弦波中减去。
在步骤S15处，设定器52将索引i累加1并返回步骤S3，以重复NR次上述同样的处理，直到索引i成为NR-1。
如上所述将全部index[i]设定成任一min_index、i和-1。即，相关对象设定器52将频率轴上的距离小于阈值的左声道Lch的正弦波设定成从右声道Rch的正弦波中减去的对象。在左声道Lch没有小于阈值的正弦波的场合下，设定器52将左声道Lch上具有相同索引的正弦波设定成对象。若左声道Lch不存在具有相同索引的正弦波、例如若从右声道Rch提取的正弦波数多于从左声道Lch提取的正弦波数，则设定器52将缺省值设定成对象。
下面，再次参照图11，相关对象设定器52将如以上设定的index[i]提供给相关对象选择器56。
如图11所示，左声道频率信息保持器50索引了从左声道Lch提取的NL个正弦波，其分别为从低频侧顺次开始的0～NL-1，并保持对应于该索引的振幅信息和相位信息。同样地，右声道频率信息保持器51索引了从右声道Rch提取的NR个正弦波，其分别为从低频侧顺次开始的0～NR-1，并保持对应于该索引的振幅信息和相位信息。存储部件55保持预设的缺省值。该缺省值最好被设定成可能取得的振幅信息的中间值、基于发生频度而求得的平均值、或发生频度最高的值等。通过将该缺省值设定成这样的值，可以期待如后述算出的差值将取较小的值。
相关对象选择器56根据从相关对象设定器52供给的index[i]选择从右声道的第i振幅信息中减去的对象。具体地，当index[i]是-1时，相关对象选择器56从存储部件55读入预设的缺省值。当index[i]是除-1以外别的值时，选择器56从左声道振幅信息保持器53读入第index[i]振幅信息。相关对象选择器56将如此读入的振幅信息或缺省值提供给加减法器57。
加减法器57将从右声道振幅信息保持器54读入的第i振幅信息减去从相关对象选择器56供给的左声道Lch上的第index[i]振幅信息或缺省值，从而计算差值，并将计算出的差值提供给可变长编码器58。
可变长编码器58根据可变长码表对从加减法器57供给的差值进行可变长编码，以生成右声道Rch的振幅信息差值的可变长码。
此处使用上述编码技术，以检验提供图2及图6所示的正弦波信息时的编码效率。注意到在此例中，振幅信息及相位信息当非压缩时分别以3位来编码。
首先，假设正弦波信息如前述图2所示而给出的场合。为了使用根据本发明的编码技术对振幅信息进行编码，从右声道Rch的索引分别为n(＝0，1，2，3)的振幅信息中减去被设定成对象、索引同样分别为n(＝0，1，2，3)的左声道Lch的振幅信息。于是，从右声道Rch的振幅信息中减去左声道Lch的振幅信息而得的差值如图13所示。通过使用前述图4所示的可变长码表而对该差值进行编码，能够对右声道Rch的振幅信息进行共计5位的编码。此位数与相位信息非压缩时的12位(＝3位×4)比较少了7位。
同样地，为了对相位信息进行编码，从右声道Rch的索引分别为n(＝0，1，2，3)的相位信息中减去被设定成对象、索引同样分别为n(＝0，1，2，3)的左声道Lch的相位信息。于是，从右声道Rch的相位信息中减去左声道Lch的相位信息而得的差值如图14所示。通过使用前述图4所示的可变长码表而对该差值进行编码，能够对右声道Rch的相位信息进行共计5位的编码。此位数与相位信息非压缩时的12位(＝3位×4)比较少了7位。
接下来，假设正弦波信息如前述图6所示而给出的场合。为了使用根据本发明的编码技术对振幅信息进行编码，从右声道Rch的索引分别为n＝0和1的振幅信息中减去被设定成对象、索引分别为n＝1和2的左声道L c h的振幅信息。从右声道Rch的索引为n＝2的振幅信息中减去被设定成对象、例如设成4的缺省值，同时从右声道Rch的索引为n＝3的振幅信息中减去被设定成对象、索引同样为n＝3的左声道Lch的振幅信息。于是，从与左声道Lch的振幅信息或缺省值对应的右声道Rch的振幅信息中减去左声道Lch的振幅信息或缺省值而得的差值如图15所示。通过使用前述图4所示的可变长码表而对该差值进行编码，能够对右声道Rch的振幅信息进行共计5位的编码。此位数与图7所示历来技术所需的14位比较少了9位，而与相位信息非压缩时的12位比较少了7位。
同样地，为了对相位信息进行编码，从右声道Rch的索引分别为n＝0和1的目位信息中减去被设定成对象、索引分别为n＝1和2的左声道Lch的相位信息。从右声道Rch的索引为n＝2的相位信息中减去被设定成对象、例如设成4的缺省值，同时从右声道Rch的索引为n＝3的相位信息中减去被设定成对象、索引同样为n＝3的左声道Lch的振幅信息。于是，从与左声道Lch的相位信息或缺省值对应的右声道Rch的相位信息中减去左声道Lch的相位信息或缺省值而得的差值如图16所示。通过使用前述图4所示的可变长码表而对该差值进行编码，能够对右声道Rch的相位信息进行共计7位的编码。此位数与图8所示历来技术所需的24位比较少了17位，而与相位信息非压缩时的12位比较少了5位。
接下来，将详细说明对正弦波信息进行解码的正弦波信息解码器38的构成及操作。注意到与正弦波信息编码器13的场合相同，尽管构成及操作的说明是以振幅信息为例，但对于相位信息也是一样。
图17表示正弦波信息解码器38对右声道Rch的振幅信息进行解码的部分的构成。如图17所示，正弦波信息解码器38包括左声道频率信息保持器60、右声道频率信息保持器61、相关对象设定器62、左声道振幅信息保持器63、存储部件64、相关对象选择器65、可变长解码器66、加法器67和右声道振幅信息保持器68。
左声道频率信息保持器60索引了从左声道Lch提取的NL个正弦波，其分别为从低频侧顺次开始的0～NL-1，并保持对应于该索引的正弦波。同样地，右声道频率信息保持器61索引了从右声道Rch提取的NR个正弦波，其分别为从低频侧顺次开始的0～NR-1，并保持对应于该索引的正弦波。
与上述正弦波信息编码器13的相关对象设定器52相同，相关对象设定器62基于在左声道频率信息保持器60处保持的NL个左声道频率信息和在右声道频率信息保持器61处保持的NR个右声道频率信息，设定相对于右声道Rch的正弦波而与之配对、即成为相关对象的左声道Lch之一的正弦波，从该相关对象减去左声道正弦波。如此得到的index[i]指示从右声道Rch上的第i振幅信息中所减去的左声道Lch的振幅信息的序号，或指示缺省值。相关对象设定器62将所设定的index[i]提供给相关对象选择器65。
左声道振幅信息保持器63索引了从左声道Lch提取的NL个正弦波，其分别为从低频侧顺次开始的0～NL-1，并保持对应于该索引的正弦波。存储部件64保持预设的缺省值。该缺省值与上述正弦波信息编码器13的存储部件55所保持的缺省值取同一值。
与上述正弦波信息编码器13的相关对象选择器56相同，相关对象选择器65根据从相关对象设定器62供给的index[i]切换从右声道的第i振幅信息中减去的对象。具体地，当index[i]是-1时，相关对象选择器65从存储部件64读入预设的缺省值。在任何其他场合下，相关对象选择器65从左声道振幅信息保持器63读入第index[i]振幅信息。相关对象选择器65将如此读入的振幅信息或缺省值提供给加法器67。
可变长解码器66对码列所含右声道Rch的第i振幅信息差值的可变长码进行可变长解码，并将所得的右声道Rch的第i振幅信息差值提供给加法器67。
加法器67将从可变长解码器66供给的右声道Rch的第i振幅信息差值附加至从相关对象选择器65供给的左声道Lch上的第index[i]振幅信息或缺省值，以恢复右声道Rch上的第i振幅信息。加法器67以同样方式恢复右声道Rch上的0～NR-1等全部NR个振幅信息，并将其提供给右声道振幅信息保持器68。
正弦波信息解码器38可基于若已预设的频率信息而设定相关对象，故不必要将任何表示相关对象的信息附加至码列。但是，在上述解码技术中，在右声道Rch的振幅信息或相位信息被解码前，有必要先对左声道Lch的振幅信息或相位信息进行解码。
正弦波信息编码器13可主要由频率信息编码器70、振幅信息编码器80及相位信息编码器90构成，如图18所示。
频率信息编码器70包括编码器711～714。编码器711～714以不同的编码技术对频率信息进行编码，并将所生成的频率信息码提供给连接至开关73侧的端子。各编码器711～714算出对频率信息进行编码的结果的所要编码位数，并将该算出结果提供给最佳编码技术选择器72。最佳编码技术选择器72选择某一提供了从编码器711～714供给的所要编码位数内最小位数的编码器711～714之一，并控制开关73以将由编码器71编码的频率信息码提供给多路转换器21(如图9)。最佳编码技术选择器72将所选择的编码器71采用的编码技术索引提供给多路转换器21。
振幅信息编码器80包括编码器811～814。编码器811～814以不同的编码技术对振幅信息进行编码，并将所生成的振幅信息码提供给连接至开关83侧的端子，并将编码结果的所要编码位数提供给最佳编码技术选择器82。最佳编码技术选择器82选择某一提供了从编码器811～814供给的所要编码位数内最小位数的编码器811～814之一，并控制开关83以将由编码器81编码的频率信息码提供给多路转换器21(如图9)。最佳编码技术选择器82将所选择的编码器81采用的编码技术索引提供给多路转换器21。
相位信息编码器90包括编码器911～914。编码器911～914以不同的编码技术对相位信息进行编码，并将所生成的相位信息码提供给连接至开关93侧的端子，并将编码结果的所要编码位数提供给最佳编码技术选择器92。最佳编码技术选择器92选择某一提供了从编码器911～914供给的所要编码位数内最小位数的编码器911～914之一，并控制开关93以将由编码器91编码的频率信息码提供给多路转换器21(如图9)。最佳编码技术选择器92将所选择的编码器91采用的编码技术索引提供给多路转换器21。
根据本发明的正弦波信息的编码技术可适用于振幅信息编码器80及相位信息编码器90中多种编码技术之一。注意到假定频率信息(未图示)与振幅信息或相位信息共同提供给振幅信息编码器80及相位信息编码器90。如上述，频率信息编码器70、振幅信息编码器80及相位信息编码器90各具有4种编码技术。但这仅是一例。本发明不限于此例。
在左右声道的振幅信息或相位信息完全一致的场合下，例如右声道Rch的振幅信息或相位信息的编码可以省略，而仅将编码技术索引提供给多路转换器21。
例如，假设正弦波信息如图19所示而给出的场合。利用已有的编码技术，用相同索引来进行左右声道信息的差的计算。故如图20所示，右声道Rch的振幅信息与左声道Lch的振幅信息不一致(FALSE)，结果是不能选择上述仅将编码技术索引提供给多路转换器21的编码技术。
根据本发明的编码技术，如图21所示，从右声道Rch的索引分别为0，1，2的振幅信息中减去被设定成对象、索引同样分别为n＝0，1，2的左声道Lch的振幅信息。于是，由于右声道Rch的振幅信息与左声道Lch的振幅信息完全一致(TRUE)，故右声道Rch的振幅信息的编码可以省略，而仅将编码技术索引提供给多路转换器21。
以上使用例子说明了在一个声道的正弦波信息作为隶属于另一声道的正弦波信息的对象的振幅信息和相位信息的编码。而且在振幅信息和相位信息仅一方一致的场合下，仅对编码技术的索引进行编码而不对一致的信息进行编码。
正弦波信息解码器38可主要由频率信息解码器100、振幅信息解码器110及相位信息解码器120构成，如图22所示。
频率信息解码器100包括开关101，其被输入了频率信息码和编码技术索引，并提供控制以将频率信息码提供给与频率信息编码器70所选择的编码器71对应的解码器102。解码器102还包括解码器1021～1024。解码器1021～1024以与频率信息编码器70的编码器701～704对应的不同的解码技术对频率信息码进行解码。频率信息解码器100还包括开关103，其被输入了编码技术索引，并提供控制以提供由所选择的解码器102解码的频率信息。
振幅信息解码器110包括开关111，其被输入了振幅信息码和编码技术索引，并提供控制以将振幅信息码提供给与振幅信息编码器80所选择的编码器81对应的解码器112。解码器112还包括解码器1121～1124。解码器1121～1124以与振幅信息编码器80的编码器801～804对应的不同的解码技术对振幅信息码进行解码。振幅信息解码器110还包括开关113，其被输入了编码技术索引，并提供控制以提供由所选择的解码器112解码的振幅信息。
相位信息解码器120包括开关121，其被输入了相位信息码和编码技术索引，并提供控制以将相位信息码提供给与相位信息编码器90所选择的编码器91对应的解码器122。解码器122还包括解码器1221～1224。解码器1221～1224以与相位信息编码器90的编码器901～904对应的不同的解码技术对相位信息码进行解码。相位信息解码器120还包括开关123，其被输入了编码技术索引，并提供控制以提供由所选择的解码器122解码的相位信息。
根据本发明的正弦波信息的解码技术可适用于振幅信息解码器110及相位信息解码器120中多种编码技术之一。如上所述，频率信息解码器100、振幅信息解码器110及相位信息解码器120各具有4种编码技术。但这仅是一例。本发明不限于此例。
注意到根据本发明的编码技术不限适用于上述正弦波信息的编码，也适用于其他信息的编码，例如图9所示的增益控制信息编码器15中的增益控制信息的编码。
如在本发明的发明人在先提供的日本专利申请2001-182093的说明书及附图中所记载的，增益控制器141～14n检测块内信号中是否存在信号电平急剧上升的冲击部分或冲击部分后电平急剧下降的释放部分。若存在冲击部分或释放部分，则增益控制器141～14n生成增益控制量信息，其表示与冲击部分的时间之前部分暂时存在的信号电平和和释放部分的低电平或电平所对应的增益控制量，增益控制位置信息，其表示对应于该增益控制量的增益控制所处位置，及表示作为增益控制信息的增益控制部分数量的被增益控制的部分数的信息。
增益控制信息编码器15对上述增益控制信息进行编码。此时，随着增益控制位置信息被作为上述正弦波信息中的频率信息，而增益控制量信息被作为上述振幅信息或相位信息，增益控制信息可被编码。
图23表示增益控制信息编码器15内对右声道Rch的增益控制量信息进行编码的部分的构成。如图23所示，增益控制信息编码器15包括左声道增益信息保持器130、右声道增益信息保持器131、相关对象设定器132、左声道增益控制量信息保持器133、右声道增益控制量信息保持器134、存储部件135、相关对象选择器136、加减法器137和可变长编码器138。
由于增益控制信息编码器15中右声道Rch的增益控制量信息的编码技术与上述振幅信息或相位信息的编码技术相同，故省略了其详细的说明。简单地，基于被索引的左右声道的增益控制位置信息而设定相关对象、并从右声道Rch上的增益控制量信息中减去左声道Lch上的相关对象的增益控制位置信息或缺省值而得出差值，使该差值受到可变长编码。
假设增益控制信息如图28所示而给出的场合。为了对增益控制量信息进行编码，已有的技术计算具有相同索引的信息的差。故从右声道Rch的索引为n的增益控制量信息中减去具有相同索引n的左声道Lch的增益控制量信息，所得的差值如图25所示。通过使用例如图26所示的可变长码表来对该差值进行可变长编码，右声道Rch的增益控制量信息能够以共计10位来编码。
根据本发明的编码方法，从右声道Rch的索引分别为0，1，2，3的增益控制量信息中减去被设定成对象、索引分别为n＝0，1，2，3的左声道Lch的增益控制量信息。于是，从对应的右声道Rch的增益控制量信息中减去被设定成对象的左声道Lch的增益控制量信息，所得的差值如图27所示。通过使用例如图26所示的可变长码表来对该差值进行可变长编码，右声道Rch的增益控制量信息能够以共计6位来编码，比已有的编码技术少掉4位而更有效。
另一方面，图28表示对增益控制信息进行解码的增益控制信息解码器36(参照图10)内对右声道Rch的增益控制量信息进行解码的部分的构成。如图28所示，增益控制信息解码器36含有左声道增益控制位置信息保持器140、右声道增益控制位置信息保持器141、相关对象设定器142、左声道增益控制量信息保持器143、存储部件144、相关对象选择器145、可变长解码器146、加法器147和右声道增益控制量信息保持器148。
由于增益控制信息解码器36中右声道Rch的增益控制量信息的解码技术与上述振幅信息或相位信息的编码技术相同，故省略了其详细的说明。简单地，基于被索引的左右声道的增益控制位置信息而设定相关对象，通过将右声道Rch的增益控制量信息和左声道Lch的增益控制量信息的差值与作为相关对象的左声道Lch的增益控制量信息或缺省值相加，而恢复右声道Rch的增益控制量信息。
如同正弦波信息的编码，在左右声道的增益控制量完全一致的场合，例如右声道Rch的增益控制量信息的编码可以省略，而仅将编码技术索引提供给多路转换器21。
例如，假设正弦波信息如图29所示而给出的场合。用已知的编码技术，使用相同索引导致左右声道信息的差。故如图30所示，右声道Rch的增益控制量信息与左声道Lch的增益控制量信息不一致(FALSE)，结果是不能选择上述仅将编码技术索引提供给多路转换器21的编码技术。
根据本发明的编码技术，如图31所示，从右声道Rch的索引分别为0，1，2的增益控制量信息中减去被设定成对象、索引同样分别为n＝0，1，2的左声道Lch的增益控制量信息。于是，由于右声道Rch的增益控制量信息与左声道Lch的增益控制量信息完全一致(TRUE)，故右声道Rch的增益控制量信息的编码可以省略，而仅将编码技术索引提供给多路转换器21。
注意到本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明范围和精神的情况下，当然还可以进行各种变更。
上述根据本发明的音响信号编码设备对分割为子频带的音频信号进行编码，从音频信号的子带中提取音调成分等正弦波，对正弦波信息进行编码，并对从中提取正弦波的音频信号的残余误差信号进行频谱变换。但是，本发明不限于如此构成的音响信号编码设备，而是还可适用于不对音频信号进行子频带分割并对此残余误差信号进行编码的音响信号编码设备。
而且，振幅信息编码器和相位信息编码器作为单独的部件而被描述，但是根据本发明，它们可构成为共同使用相关对象设定器及相关选择器来对振幅信息和相位信息进行编码。
而且，本发明是以硬件来说明的，但不限于硬件。音响信号编码设备中的任何处理皆可通过使CPU(中央处理单元)执行计算机程序来实现。在此场合下，计算机程序可经其上记录该程序的记录介质而提供，或经因特网等其他传送介质的传送而提供。
以上，本发明是参照附图对某些优选实施例的详细描述而说明的。但是，本领域的技术人员应当了解本发明不限于上述实施例，在不脱离由所附的权利要求所限定的本发明范围和精神的情况下，还可以进行各种变更、置换或等同物。
工业应用性
如前所述，本发明提供一种音响信号编码方法，其中在对多个声道的音响信号进行编码时，从多个声道的音响信号各提取任意数量的正弦波，第1声道信息包括基于从第1声道提取的正弦波的正弦波信息，而第2声道信息包括基于从第2声道提取的正弦波的正弦波信息，该第1声道信息和第2声道信息或基于预置的正弦波的正弦波信息被用来将第2声道信息的正弦波信息或基于预置的正弦波的正弦波信息之一设定为相关对象、用来相对于第1声道信息的各正弦波信息而编码，而第2声道信息的正弦波信息被编码，同时第1声道信息的正弦波信息使用与设定为相关对象的正弦波信息的相关而编码。
根据上述音响信号编码方法及采用此方法的音响信号编码设备，为了对第1声道的正弦波信息以更高的效率进行编码，将第2声道的正弦波信息或预置的增益控制信息之一设定为对应于第1声道的正弦波信息的相关对象，而第1声道的增益控制信息使用与设定为相关对象的正弦波信息的相关而编码。
而且，本发明提供一种音响信号解码方法和设备，其中在恢复多个声道的音响信号时，需要从多个声道的音响信号各提取任意数量的正弦波，第1声道信息包括基于从第1声道提取的正弦波的正弦波信息，而第2声道信息包括基于从第2声道提取的正弦波的正弦波信息，使用该第1声道信息和第2声道信息或基于预置的正弦波的正弦波信息而将第2声道信息的正弦波信息或基于预置的正弦波的正弦波信息之一设定为相关对象、用来相对于第1声道信息的各正弦波信息而编码，对第2声道信息的正弦波信息进行编码，并对第1声道信息的正弦波信息使用与设定为相关对象的正弦波信息的相关而进行编码，此时，已编码的上述第2声道信息的正弦波信息被解码，而已编码的上述第1声道信息的正弦波信息使用与设定为相关对象的正弦波信息的相关而解码，并基于第1声道信息的正弦波信息和第2声道信息的正弦波信息对多个声道的音响信号进行恢复。
根据上述音响信号解码方法及设备，使用与第2声道的正弦波信息或预置的正弦波信息之一的相关可对已编码的第1声道的正弦波信息进行解码，而毋需表示在编码侧设定的相关对象的信息，这需对已编码的上述第2声道信息的正弦波信息进行解码，接着对已编码的上述第1声道信息的正弦波信息使用与设定为相关对象的正弦波信息的相关而进行解码。
而且，本发明提供一种音响信号编码方法和设备，其中在对多个声道的音响信号进行编码时，与上述多个声道的音响信号的振幅对应而分别生成任意数量的增益控制信息、用于音响信号的增益控制，为第1声道的音响信号而生成的增益控制信息和为第2声道的音响信号而生成的增益控制信息被用来将第2声道的增益控制信息或预置的增益控制信息之一设定为相关对象、用来相对于第1声道的增益控制信息而编码，而第2声道的增益控制信息被编码，同时第1声道的增益控制信息使用与设定为相关对象的增益控制信息的相关而编码。
根据上述音响信号编码方法及设备，为了对第1声道的增益控制信息以更高的效率进行编码，将第2声道的增益控制信息或预置的增益控制信息之一设定为对应于第1声道的增益控制信息的相关对象，而第1声道的增益控制信息使用与设定为相关对象的增益控制信息的相关而编码。
而且，本发明提供一种音响信号解码方法和设备，其中在恢复多个声道的音响信号时，需要与上述多个声道的音响信号的振幅对应而分别生成任意数量的增益控制信息、用于音响信号的增益控制，使用为第1声道的音响信号而生成的增益控制信息和为第2声道的音响信号而生成的增益控制信息而将第2声道的增益控制信息或预置的增益控制信息之一设定为相关对象、用来相对于第1声道的增益控制信息而编码，对第2声道的增益控制信息进行编码，并对第1声道的增益控制信息使用与设定为相关对象的增益控制信息的相关而进行编码，此时，已编码的上述第2声道的增益控制信息被解码，而已编码的上述第1声道的增益控制信息使用与设定为相关对象的增益控制信息的相关而解码，并基于第1声道的增益控制信息和第2声道的增益控制信息而进行增益控制补正，从而对多个声道的音响信号进行恢复。
根据上述音响信号解码方法及设备，使用与第2声道的增益控制信息或预置的增益控制信息之一的相关而对已编码的第1声道的增益控制信息进行解码，而毋需表示在编码侧设定的相关对象的信息，这需对已编码的上述第2声道的增益控制信息进行解码，接着对已编码的上述第1声道的增益控制信息使用与设定为相关对象的增益控制信息的相关而进行解码。
而且，本发明提供一种允许计算机实行上述音响信号编码处理或解码处理的程序。而且，本发明提供一种记录该程序的计算机可读取的记录介质。
上述程序和记录介质能够以软件来实现上述音响信号编码处理或解码处理。
而且，本发明提供一种记录介质，其记录了随上述音响信号编码处理而得的正弦波信息码或增益控制码。

Claims (22)

1.一种对多个声道的音响信号进行编码的音响信号编码方法，包括以下步骤：
从所述多个声道的所述音响信号各提取任意数量的正弦波；
使用第1声道信息和第2声道信息或基于预置的正弦波的正弦波信息而将第2声道信息的正弦波信息或基于预置的正弦波的正弦波信息之一设定为相关对象，用来相对于所述第1声道信息的各正弦波信息而编码，该第1声道信息包括基于从多个声道中的第1声道提取的正弦波的正弦波信息，而该第2声道信息包括基于从多个声道中的第2声道提取的正弦波的正弦波信息；和
对所述第2声道信息的正弦波信息进行编码，同时使用与设定为所述相关对象的正弦波信息的相关而对所述第1声道信息的正弦波信息进行编码。
2.根据权利要求1的方法，其中在相关对象设定步骤中，基于在频率轴上所述第1声道信息的所述正弦波信息中所含的频率信息和所述第2声道信息的所述正弦波信息中所含的频率信息之间的距离而将正弦波信息设定为所述相关对象。
3.根据权利要求2的方法，其中在相关对象设定步骤中，包括所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的频率信息在频率轴上的距离小于一阈值的频率信息的所述第2声道信息的正弦波信息被设定为所述相关对象。
4.根据权利要求3的方法，其中若包括所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的频率信息在频率轴上的距离小于所述阈值的频率信息的第2声道信息中没有正弦波信息时，则在所述相关对象设定步骤中，将所述第2声道信息所含的任意正弦波信息设定为所述相关对象。
5.根据权利要求3的方法，其中若包括所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的频率信息在频率轴上的距离小于所述阈值的频率信息的第2声道信息中没有正弦波信息，则在所述相关对象设定步骤中，将基于预置的正弦波的正弦波信息设定为所述相关对象。
6.根据权利要求1的方法，其中：
所述正弦波信息包括所述正弦波的振幅信息；和
在所述正弦波信息编码步骤中，从所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的振幅信息中减去作为所述相关对象的所述正弦波信息所含的振幅信息而得到差值，使该差值受到可变长编码。
7.根据权利要求1的方法，其中：
所述正弦波信息包括所述正弦波的相位信息；和
在所述正弦波信息编码步骤中，从所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的相位信息中减去作为所述相关对象的所述正弦波信息所含的相位信息而得到差值，使该差值受到可变长编码。
8.根据权利要求1的方法，其中在所述正弦波信息编码步骤中，当第1声道信息的所述正弦波信息与所述相关对象的所述正弦波信息完全一致时，所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的除频率信息以外的其他信息皆不被编码。
9.根据权利要求1的方法，其中在所述正弦波信息编码步骤中，当第1声道信息的所述振幅信息与所述相关对象的所述振幅信息完全一致时，所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的振幅信息不被编码。
10.根据权利要求1的方法，其中在所述正弦波信息编码步骤中，当第1声道信息的所述相位信息与所述相关对象的所述相位信息完全一致时，所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的相位信息不被编码。
11.一种对多个声道的音响信号进行编码的音响信号编码设备，所述设备包括：
正弦波提取装置，用来从所述多个声道的所述音响信号各提取任意数量的正弦波；
相关对象设定装置，用来使用第1声道信息和第2声道信息或基于预置的正弦波的正弦波信息而将第2声道信息的正弦波信息或基于预置的正弦波的正弦波信息之一设定为相关对象，用来相对于所述第1声道信息的各正弦波信息而编码，该第1声道信息包括基于从多个声道中的第1声道提取的正弦波的正弦波信息，而该第2声道信息包括基于从多个声道中的第2声道提取的正弦波的正弦波信息；和
正弦波信息编码装置，用来对所述第2声道信息的正弦波信息进行编码，同时使用与设定为所述相关对象的正弦波信息的相关而对所述第1声道信息的正弦波信息进行编码。
12.一种恢复多个声道的音响信号的音响信号解码方法，其需要从所述多个声道的所述音响信号各提取任意数量的正弦波和编码第1声道信息和第2声道信息，该第1声道信息包括基于从多个声道中的第1声道提取的正弦波的正弦波信息，该方法包括以下步骤：
对已编码的所述第2声道信息的正弦波信息进行解码，将所述第二声道信息或预置的正弦波信息的解码的正弦波信息设定为所编码的第一声道信息的每个正弦波信息的相关对象，并使用与设定为所述相关对象的正弦波信息的相关而对已编码的所述第1声道信息的正弦波信息进行解码，和
基于所述第1声道信息的正弦波信息和所述第2声道信息的正弦波信息对所述多个声道的音响信号进行恢复。
13.根据权利要求12的方法，其中在正弦波信息解码步骤中，已编码的所述第1声道信息的正弦波信息是使用作为所述相关对象的正弦波信息而解码的，该相关对象是基于在频率轴上所述第1声道信息的所述正弦波信息中所含的频率信息和所述第2声道信息的所述正弦波信息中所含的频率信息之间的距离而设定的。
14.根据权利要求13的方法，其中在正弦波信息解码步骤中，已编码的所述第1声道信息的正弦波信息是使用所述第2声道信息的正弦波信息而解码的，其中在频率轴上所述第1声道信息的所述正弦波信息中所含的频率信息和所述第2声道信息的所述正弦波信息中所含的频率信息之间的距离小于一阈值。
15.根据权利要求14的方法，其中在正弦波信息解码步骤中，若第2声道信息中没有正弦波信息，其包括所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的频率信息在频率轴上的距离小于所述阈值的频率信息时，则已编码的所述第1声道信息的正弦波信息是使用所述第2声道信息的任意正弦波信息而解码的。
16.根据权利要求14的方法，其中在正弦波信息解码步骤中，若第2声道信息中没有正弦波信息，其包括所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的频率信息在频率轴上的距离小于所述阈值的频率信息时，则已编码的所述第1声道信息的正弦波信息是使用基于预置的正弦波的正弦波信息而解码的。
17.根据权利要求12的方法，其中：
从所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的振幅信息中减去作为所述相关对象的所述正弦波信息所含的振幅信息而得到差值，使该差值受到可变长编码，从而得到已编码的所述第1声道信息的正弦波信息；和
在正弦波信息解码步骤中，已编码的所述第1声道信息的正弦波信息所含的振幅信息是通过附加解码的差值并将所述正弦波信息所含的振幅信息作为所述相关对象而解码的。
18.根据权利要求12的方法，其中：
从所述第1声道信息的所述正弦波信息所含的相位信息中减去作为所述相关对象的所述正弦波信息所含的相位信息而得到差值，使该差值受到可变长编码，从而得到已编码的所述第1声道信息的正弦波信息；和
在正弦波信息解码步骤中，已编码的所述第1声道信息的正弦波信息所含的相位信息是通过附加解码的差值并将所述正弦波信息所含的相位信息作为所述相关对象而解码的。
19.根据权利要求12的方法，其中在正弦波信息解码步骤中，若第1声道信息的正弦波信息所含的除频率信息以外的其他信息未被编码，则设定为所述相关对象的所述正弦波信息所含的除频率信息以外的其他信息被用作第1声道信息的正弦波信息所含的除频率信息以外的其他信息。
20.根据权利要求12的方法，其中在正弦波信息解码步骤中，若第1声道信息的频率信息所含的振幅信息未被编码，则设定为所述相关对象的所述正弦波信息所含的振幅信息被用作第1声道信息的正弦波信息所含的振幅信息。
21.根据权利要求12的方法，其中在正弦波信息解码步骤中，若第1声道信息的频率信息所含的相位信息未被编码，则设定为所述相关对象的所述正弦波信息所含的相位信息被用作第1声道信息的正弦波信息所含的相位信息。
22.一种恢复多个声道的音响信号的音响信号解码设备，其需要从所述多个声道的所述音响信号各提取任意数量的正弦波和编码第1声道信息和第2声道信息，该第1声道信息包括基于从多个声道中的第1声道提取的正弦波的正弦波信息，该设备包括：
正弦波信息解码装置，用来对已编码的所述第2声道信息的正弦波信息进行解码，将所述第二声道信息或预置的正弦波信息的解码的正弦波信息设定为所编码的第一声道信息的每个正弦波信息的相关对象，并使用与设定为所述相关对象的正弦波信息的相关而对已编码的所述第1声道信息的正弦波信息进行解码；和
音响信号恢复装置，用来基于所述第1声道信息的正弦波信息和所述第2声道信息的正弦波信息对所述多个声道的音响信号进行恢复。
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