CN1148292A - 数字数据编码装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明将第1和第2声道的数字数据按块分别变换为频率轴上的数据，作成每一频率的第1和第2声道的系数数据。按频率检测第1声道的系数数据的符号与第2声道的系数数据的符号是否一致，当两者不一致时，就使第1声道的系数数据的符号和第2声道的系数数据的符号中的某一方的符号发生反转。求这样使符号成为相同符号的第1和第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据。共有声道数据分割到各频带包含1个或多个共有声道数据的多个频带。
Description
本发明涉及数字数据编码装置及其方法，特别是对数字声音数据进行高效率编码的数字数据编码装置及其方法。
作为用于声音数据的信息量压缩的高效率编码方法，有将声音数据在时间轴上分割为多个频带(sub-band)进行编码的频带分割编码(sub-band coding)方法和将声音数据进行正交变换、变换为频率轴上的数据后分割为多个频带进行编码的变换编码(transform coding)方法。另外，还有将这两个方法组合，将声音数据时间轴上分割为多个频带后将各频带信号进行正交变换、变换为频率轴上的数据后进行编码的高效率编码方法。
作为一个例子，说明使用立体声的右声道和左声道的数字声音数据的改进的离散余弦变换(MDCT：Modified Discrete Cosine Transform)的变换编码方法。
各声道的数字声音数据，按每512采样进行分块，以使前一块的后半部的数据与当前块的前半部的数据为相同的数据(进行所谓的50％重叠处理)。另外，各声道的数字声音数据按块进行开窗处理(加权处理)。
经过分块的各声道的数字声音数据按块进行改进的离散余弦变换，变换为256个改进的离散余弦变换系数数据(即，频率轴上的数据)。以后，将改进的离散余弦变换系数数据称为MDCT系数数据。
为了进行数据压缩，将右声道的256个MDCT系数数据中低频的240个MDCT系数数据与左声道的256个MDCT系数数据中低频的240个MDCT系数数据按频率相加后，通过用2除求平均，形成240个平均MDCT系数数据(共有声音道数据)。另外，作成在译码器中进行译码时使用的右声道用的声道共有信息和左声道用的声道共有信息。这样，就实现了声道的共有化。
240个平均MDCT系数数据分别进行浮点变换，变换为指数部数据和尾数部数据。这时，240个平均MDCT系数数据分割为各频带包含1个或多个平均MDCT系数数据的多个频带，对于1个频带，变换为1个指数部数据(频带共同指数部数据)和至少1个尾数部数据。
尾数部数据变换为由与根据频带共同指数部数据确定的量化位长相等的位数构成的尾数部量化数据。即，例如尾数部数据为“1100101”，当确定的量化位长为“4”时，尾数部数据“1100101”根据MSB就变换为仅由4位的位(即“1100”)构成的尾数部量化数据“1100”。频带共同指数部数据和尾数部量化数据存储在记录媒体上，通过传输线路进行传送。
但是，在上述变换编码方法中，由于是将右声道的MDCT系数数据和左声道的MDCT系数数据相加后用2除作成平均MDCT系数数据的，所以，当右声道的MDCT系数数据和左声道的MDCT系数数据的绝对值大致相等而符号不同时，平均MDCT系数数据便接近于0。这样，当平均MDCT系数数据接近于0时及右声道的MDCT系数数据和左声道的MDCT系数数据的相关性很小时，在译码器中根据声道共有信息、频带共同指数部数据和尾数部量化数据再次构成右声道的MDCT系数数据和左声道的MDCT系数数据时的误差就增大，从而音质变差。
本发明的目的旨在提供例如即使右声道的MDCT系数数据和左声道的MDCT系数数据的绝对值大致相等而符号不同时也可以抑制在译码器中音质恶化的数字数据编码装置及其方法。
本发明的另一个目的在于提供例如即使右声道的MDCT系数数据和左声道的MDCT系数数据的相关值很小时也可以抑制在译码器中音质恶化的数字数据编码装置及其方法。
本发明的第1数字数据编码装置是一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码装置，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据，同时将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的系数数据作成装置；按频率检查上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号是否一致，当上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号不一致时就使上述第1声道的系数数据的符号和上述第2声道的系数数据的符号中的某一方反转，使上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号成为相同的符号的符号反转装置；求利用上述符号反转装置使符号成为相同符号的第1声道的系数数据和第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化装置；从上述声道共有化装置输入上述共有声道数据，将上述输入的共有声道数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的共有声道数据的多个频带中，同时将上述分割的共有声道数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的共有声道数据变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的共有声道数据的数相等的尾数部数据的浮点变换装置。
本发明的第2数字数据编码装置是一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码装置，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据，同时将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的系数数据作成装置；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化装置；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1及第2声道的系数数据中的哪一个的声道共有/非共有判断装置；根据上述声道共有/非共有判断装置的判断结果选择从上述声道共有化装置输入的上述共有声道数据或从上述系数数据作成装置输入的上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个并将上述选择的共有声音道数据或第1和第2声道的系数数据作为输出数据而输出的开关装置；输入从上述开关装置输出的上述输出数据，将上述输入的输出数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的输出数据的多个频带中，同时将上述分割的输出数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的输出数据，变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的输出数据的数相等的尾数部数据的浮点变换装置。
本发明的第3数字数据编码装置是一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码装置，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据，同时将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的系数数据作成装置；按频率检查上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号是否一致，当上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号不一致时就使上述第1声道的系数数据的符号和上述第2声道的系数数据的符号中的某一方反转，使上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号成为相同的符号的符号反转装置；求利用上述符号反转装置使符号成为相同符号的第1声道的系数数据和第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化装置；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1及第2声道的系数数据中的哪一个的声道共有/非共有判断装置；根据上述声道共有/非共有判断装置的判断结果选择从上述声道共有化装置输入的上述共有声道数据或从上述系数数据作成装置输入的上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个并将上述选择的共有声音道数据或第1和第2声道的系数数据作为输出数据而输出的开关装置；输入从上述开关装置输出的上述输出数据，将上述输入的输出数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的输出数据的多个频带中，同时将上述分割的输出数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的输出数据，变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的输出数据的数相等的尾数部数据的浮点变换装置。
本发明的第1数字数据编码方法是一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码方法，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据的第1系数数据作成步骤；将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的第2系数数据作成步骤；按频率检查上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号是否一致，当上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号不一致时就使上述第1声道的系数数据的符号和上述第2声道的系数数据的符号中的某一方反转，使上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号成为相同的符号的符号反转步骤；求利用上述符号反转装置使符号成为相同符号的第1声道的系数数据和第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化步骤；从上述声道共有化装置输入上述共有声道数据，将上述输入的共有声道数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的共有声道数据的多个频带中，同时将上述分割的共有声道数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的共有声道数据变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的共有声道数据的数相等的尾数部数据的浮点变换步骤。
本发明的第2数字数据编码方法是一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码方法，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据的第1系数数据作成步骤；将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的第2系数数据作成步骤；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化步骤；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1及第2声道的系数数据中的哪一个的声道共有/非共有判断步骤；根据上述声道共有/非共有判断装置的判断结果选择从上述声道共有化装置输入的上述共有声道数据或从上述系数数据作成装置输入的上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个并将上述选择的共有声音道数据或第1和第2声道的系数数据作为输出数据而输出的开关步骤；输入从上述开关装置输出的上述输出数据，将上述输入的输出数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的输出数据的多个频带中，同时将上述分割的输出数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的输出数据，变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的输出数据的数相等的尾数部数据的浮点变换步骤。
本发明的第3数字数据编码方法是一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码方法，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据的第1系数数据作成步骤；将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的第2系数数据作成步骤；按频率检查上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号是否一致，当上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号不一致时就使上述第1声道的系数数据的符号和上述第2声道的系数数据的符号中的某一方反转，使上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号成为相同的符号的符号反转步骤；求上述符号成为相同符号的第1声道的系数数据和第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化步骤；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1及第2声道的系数数据中的哪一个的声道共有/非共有判断步骤；根据上述声道共有/非共有判断装置的判断结果选择从上述声道共有化装置输入的上述共有声道数据或从上述系数数据作成装置输入的上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个并将上述选择的共有声音道数据或第1和第2声道的系数数据作为输出数据而输出的开关步骤；输入从上述开关装置输出的上述输出数据，将上述输入的输出数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的输出数据的多个频带中，同时将上述分割的输出数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的输出数据，变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的输出数据的数相等的尾数部数据的浮点变换步骤。
图1是本发明的数字数据编码装置的第1实施例的数字声音数据编码装置的框图。
图2是图1所示的声道共有化电路的框图。
图3是表示图2所示的符号反转电路的动作的一例的流程图。
图4是表示图2所示的符号反转电路的动作的其他例的流程图。
图5是用于说明频带的图。
图6是本发明的数字数据编码装置的第2实施例的数字声音数据编码装置的框图。
图7是本发明的数字数据编码装置的第3实施例的数字声音数据编码装置具有的声道共有化电路的框图。
如图1所示，本发明的数字数据编码装置的第1实施例的数字声音数据编码装置具有数字声音数据输入端子1、开窗电路2、改进的离散余弦变换电路3(以后，称为“MDCT电路3”)、声道共有化电路100、浮点变换电路5、位分配电路6、量化电路7、声道共有化信息输出端子8、频带共同指数部数据输出端子9、尾数部量化数据输出端子10和符号反转信息输出端子11。其中，如图2所示，声道共有化电路100包括第1声道MDCT系数数据输入端子101、第2声道MDCT系数数据输入端子102、符号反转电路103、第1乘法电路104、第2乘法电路105、加法电路106、第1除法电路107、第2除法电路108、第3除法电路109、第1平均电路110、第2平均电路111、第1声道共有信息输出端子112、第2声道共有信息输出端子113和平均MDCT系数数据(共有声道数据)输出端子114。
例如，右声道(第1声道)数字声音数据和左声道(第2声道)数字声音数据从小型唱机(CDP)等分时输入数字声音数据输入端子1。右声道数字声音数据和左声道数字声音数据分别在开窗电路2中按每512采样进行分块。这时，分块使前一块的后半部的数据与当前块的前半部的数据成为相同的数据(所谓的50％重叠处理)。此外，右声道数字声音数据和左声道数字声音数据分别在开窗电路2中按块进行开窗处理(加权处理)。
经过开窗处理的右声道数字声音数据和左声道数字声音数据分别在MDCT电路3中按块通过进行改进的离散余弦变换，变换为256个右声道MDCT系数数据和256个左声道MDCT系数数据(即，频率轴上的数据)。右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据分别从MDCT电路3个别地(即，不分时地并行地)输入声道共有化电路100的第1声道MDCT系数数据输入端子101和第2声道MDCT系数数据输入端子102(参见图2)，在256个右声道MDCT系数数据和256个左声道MDCT系数数据中，由于高频的数据不是特别需要，所以，只将低频的240个右声道MDCT系数数据和240个左声道MDCT系数数据输入声道共有化电路100。即，如果用j(j＝0，1)表示声道，用i(i＝0，1，2，……，239)表示频率，则输入声道共有化电路100的右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据可以用MDCT[j][i]表示。j＝0表示右声道，j＝1表示左声道。另外，i＝0表示频率为0，i越大，频率越高。
在图2所示的声道共有化电路100中，进行以下动作。
分别输入第1声道MDCT系数数据输入端子101和第2声道MDCT系数数据输入端子102的右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据输入符号反转电路103。在符号反转电路103中，按照图3或图4所示的流程图确定供给第1乘法电路104和第2乘法电路105的数据。
首先，说明图3所示的流程图。这时，“+1”的数据总是供给第1乘法电路104，根据右声道MDCT系数数据的符号和左声道MDCT系数数据的符号，从符号反转电路103向第2乘法电路105供给“+1”或“-1”的数据。即，检测频率i的右声道MDCT系数数据MDCT[0][i]是否为大于0的值(S101)。当检测出MDCT[0][i]大于0时，就检测频率i的左声道MDCT系数数据MDCT[1][i]是否为大于0的值(S102)。当检测出MDCT[1][i]大于0时，就将“+1”的数据供给第2乘法电路105(S103)。另一方面，当在S102检测出MDCT[1][i]小于0时，就将“-1”的数据供给第2乘法电路(S104)。另外，当在S101检测出MDCT[0][i]小于0时，也检测频率i的左声道MDCT系数数据MDCT[1][i]是否为大于0的值(S105)。当检测出MDCT[1][i]小于0时，就将“+1”的数据供给第2乘法电路105(S106)。另一方面，当在S105检测出MDCT[1][i]大于0时，就将“-1”的数据供给第2乘法电路105(S107)。
其次，说明图4所示的流程图。这时，“+1”的数据总是供给第2乘法电路105，根据右声道MDCT系数数据的符号和左声道MDCT系数数据的符号，从符号反转电路103向第1乘法电路104供给“+1”或“-1”的数据。即，检测频率i的左声道MDCT系数数据MDCT[1][i]是否为大于0的值(S111)。当检测出MDCT[1][i]是大于0时，就检测右声道MDCT系数数据MDCT[0][i]是否为大于0的值(S112)。当检测出MDCT[0][i]是大于0时，就将“+1”的数据供给第1乘法电路104(S113)。另一方面，当在S112检测出MDCT[0][i]小于0时，就将“-1”的数据供给第1乘法电路104(S114)。另外，当在S11检测出MDCT[1][i]小于0时，也检测频率i的右声道MDCT系数数据MDCT[0][i]是否为大于0的值(S115)。当检测出MDCT[0][i]小于0时，就将“+1”的数据供给第1乘法电路104(S116)。另一方面，当在S115检测出MDCT[0][i]大于0时，就将“-1”的数据供给第1乘法电路104(S117)。
在声道共有化电路100的第1乘法电路104中，进行从符号反转电路103供给的数据与右声道MDCT系数数据的乘法运算，在第2乘法电路105中，进行从符号反转电路103供给的数据与左声道MDCT系数数据的乘法运算。这样，从第1乘法电路104输出的右声道MDCT系数数据和从第2乘法电路105输出的左声道MDCT系数数据的符号便相同。
从第1乘法电路104输出的右声道MDCT系数数据和从第2乘法电路105输出的左声道MDCT系数数据在加法电路106中进行加法运算后，在第1除法电路107中通过用2除求平均，变换为平均MDCT系数数据(共有声道数据)。
设频率i的平均MDCT系数数据为JC[i]，则共有声道数据JC[i]可以按如下形式表示：按图3所示的流程图进行处理时，当MDCT[0][i]≥0并且MDCT[1][i]≥0时，
JC[i]＝(MDCT[0][i]＋MDCT[1][i]/2 (1)当MDCT[0][i]＜0并且MDCT[1][i]＜0时，
JC[i]＝(MDCT[0][i]＋MDCT[1][i]/2 (2)当MDCT[0][i]≥0并且MDCT[1][i]＜0时，
JC[i]＝(MDCT[0][i]－MDCT[1][i]/2 (3)当MDCT[0][i]＜0并且MDCT[1][i]≥0时，
JC[i]＝(MDCT[0][i]－MDCT[1][i]/2 (4)按图4所示的流程图进行处理时，当MDCT[0][i]≥0并且MDCT[1][i]≥0时，
JC[i]＝(MDCT[0][i]＋MDCT[1][i]/2 (5)当MDCT[0][i]＜0并且MDCT[1][i]＜0时，
JC[i]＝(MDCT[0][i]＋MDCT[1][i]/2 (6)当MDCT[0][i]≥0并且MDCT[1][i]＜0时，
JC[i]＝(-MDCT[0][i]＋MDCT[1][i]/2 (7)当MDCT[0][i]＜0并且MDCT[1][i]≥0时，
JC[i]＝(-MDCT[0][i]＋MDCT[1][i]/2 (8)
通过上述处理，即使右声道的MDCT系数数据和左声道的MDCT系数数据的绝对值大致相等而符号不同时也可以防止平均MDCT系数数据成为接近于0的值。
表示“-1”的数据是否供给第1乘法电路104和第2乘法电路105的符号反转信息从符号反转电路103通过符号反转信息输出端子11(参见图1)向外部输出。符号反转信息存储到记录媒体上，通过传输线路进行传送。
输入第1声道MDCT系数数据输入端子101的右声道MDCT系数数据在第2除法电路108中通过用平均MDCT系数数据相除，变换为右声道MDCT系数数据修正值。另外，输入第2声道MDCT系数数据输入端子102的左声道MDCT系数数据在第3除法电路109中通过用平均MDCT系数数据相除，变换为左声道MDCT系数数据修正值。设右声道MDCT系数数据修正值和左声道MDCT系数数据修正值为ADC[j][i]，则ADC[j][i]可以表示为
ADC[j][i]＝MDCT[j][i]/JC[i] (9)其中，j＝0，1
i＝0，1，2，……，239
当只将+1供给第1乘法电路104时，右声道MDCT系数数据修正值ADC[0][i]便可保证总是具有正的值。另外，当只将+1供给第2乘法电路105时，左声道MDCT系数数据修正值ADC[1][i]便可保证总是具有正的值。
右声道MDCT系数数据修正值由第1平均电路110在1频带内求平均后，对于每1频带，作为1个右声道共有信息从第1声道共有信息输出端子112输出。另外，左声道MDCT系数数据修正值由第2平均电路111在1频带内求平均后，对于每1频带，作为1个左声道共有信息从第2声道共有信息输出端子113输出。右声道共有信息和左声道共有信息例如分时从声道共有信息输出端子8(参见图1)向外部输出。右声道共有信息和左声道共有信息存储到记录媒体上，通过传输线路进行传送。
设从频率s到频率e的第k频带的右声道共有信息和左声道共有信息为JCI[j][k]，则JCI[j][k]可以表为
这时，当只将+1供给第1乘法电路104时，由于可以保证右声道共有信息JCI[0][k]总是具有正的值，所以，可以削减分配给声道共有信息的符号量。另外，当只将+1供给第2乘法电路105时，由于可以保证左声道共有信息JCI[1][k]总是具有正的值，所以，可以削减分配给声道共有信息的符号量。
下面，参照图5简单地说明频带。240个右声道MDCT系数数据从0频率开始顺序分割为1个频带内的右声道MDCT系数数据的个数为1的16个频带、1个频带内的右声道MDCT系数数据的个数为2的16个频带、1个频带内的右声道MDCT系数数据的个数为4的16个频带、1个频带内的右声道MDCT系数数据的个数为8的16个频带。对于240个左声道MDCT系数数据也一样。
在浮点变换电路5中，从声道共有化电路100输入的平均MDCT系数数据进行浮点变换后，对于每1个频带，变换为1个频带共同指数部数据和1个或多个尾数部数据。即，在图5所示的频带分割例子中，
(a)在1个频带内的右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据的个数分别为1的16个频带的各频带中，平均MDCT系数数据直接进行浮点变换，变换为1个频带共同指数部数据和1个尾数部数据。
(b)在其他频带中，检测在1个频带内存在的多个平均MDCT系数数据的绝对值最大的平均MDCT系数数据。检测的平均MDCT系数数据变换为用下述(11)式表示的浮点数据F。
F＝M×2-N (11)其中，M：尾数部数据。0.5≤M＜1，-1≤M＜-0.5
N：指数部数据。N为正整数。在1个频带内存在的其他平均MDCT系数数据用浮点数据F的指数部2-N相除，相除的结果成为尾数部数据。这样，在1个频带内存在的平均MDCT系数数据就变换为1个频带共同指数部数据和个数与在该频带内存在的平均MDCT系数数据的数相等的尾数部数据。
在位分配电路6中，使用从浮点变换电路5输入的频带共同指数部数据，利用人的听觉屏蔽特性等确定尾数部数据的量化位长L。确定的量化位长L输入量化电路7。
在量化电路7中，从浮点变换电路5输入的尾数部数据根据MSB变换为由量化位长L的位数构成的尾数部量化数据。即，例如，当确定的量化位长L为“2”并且尾数部数据为“1100101”时，该尾数部数据根据MSB变换为仅由2位的位构成的尾数部量化数据。
从浮点变换电路5输出的频带共同指数部数据从频带共同指数部数据输出端子9向外部输出，从量化电路7输出的尾数部量化数据从尾数部量化数据输出端子10向外部输出。频带共同指数部数据和尾数部量化数据存储到记录媒体上，通过传输线路进行传送。
下面，参照图6说明本发明的数字数据编码装置的第2实施例的数字声音数据编码装置。
本实施例的数字声音数据编码装置在具有声道共有/非共有判断电路21、开关电路22和选择信息输出端子23方面与图1所示的第1实施例的数字声音数据编码装置不同。即，本实施例的数字声音数据编码装置仅当右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据的相关值大于指定的值时才进行右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据的共有化处理。下面，说明声道共有/非共有判断电路21和开关电路22的动作。
右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据MDCT[j][i]从MDCT电路3输入声道共有/非共有判断电路21，同时，右声道MDCT系数数据修正值和左声道MDCT系数数据修正值ADC[j][i]及声道共有信息JC[j][k]从声道共有化电路100输入声道共有/非共有判断电路21。在声道共有/非共有判断电路21中，利用下式计算在第k频带内存在的右声道MDCT系数数据修正值和左声道MDCT系数数据修正值ADC[j][i](i＝s～e)的分散AADC[k](k＝0，1，……，63)。 其中，DADC[j][i]是在第k频带内存在的右声道MDCT系数数据修正值和左声道MDCT系数数据修正值ADC[j][i](i＝s～e)与该频带的声道共有信息JCI[j][k]之差，可以用下式表示。
DADC[j][i]＝ADC[j][i]－JCI[j][k] (13)然后，根据得到的分散AADC[k]，利用下式计算第k频带的相关值C[k]。 其中，相关值C[k]＝1时相关度最低，相关值C[k]＝0时(即，ADC[j][i]＝JCI[j][k]时)相关度最高。
相关度低时，右声道MDCT系数数据修正值和左声道MDCT系数数据修正值ADC[j][i]与声道共有信息JCI[j][k]之差大，所以，在译码器中根据声道共有信息JCI[j][k]和平均MDCT系数数据JC[j]再次构成各声道的MDCT系数数据MDCT[j][i]时的误差(JCI[j][k]×JC[j]－MDCT[j][i])。结果，音质将恶化。另一方面，相关度高时，这样的误差变小，音质不会恶化。
因此，当得到的相关值C[k]小于0.1时，指示选择从声道共有化电路100输入的平均MDCT系数数据JC[j]向浮点变换电路5输出的控制信号从声道共有/非共有判断电路21向开关电路22输出。另一方面，当得到的相关值C[k]大于0.1时，指示选择从MDCT电路3输入的右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据MDCT[j][i]向浮点变换电路5输出的控制信号从声道共有/非共有判断电路21向开关电路22输出。另外，表示选择平均MDCT系数数据JC[j]与右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据MDCT[j][i]中的某一个的选择信息从声道共有/非共有判断电路21通过选择信息输出端子23向外部输出。
在开关电路22中选择右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据MDCT[j][i]时在浮点变换电路5中的浮点变换处理与上述平均MDCT系数数据JC[j]的情况相同。
下面，参照图7说明本发明的数字数据编码装置的第3实施例的数字声音数据编码装置。
本实施例的数字声音数据编码装置在将声道共有化电路100的结构采用图7所示的方面与图6所示的第2实施例的数字声音数据编码装置不同。
其中，图7所示的声道共有化电路在不具有符号反转电路103、第1乘法电路104和第2乘法电路105方面与图2所示的声道共有化电路不同。因此，在本实施例的数字声音数据编码装置中，虽然在声道共有化电路中不使右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据的符号成为相同的符号而作成平均MDCT系数数据，但是，由于具有声道共有/非共有判断电路21和开关电路22，所以，和第2实施例的数字声音数据编码装置一样，可以防止相关度低时在译码器中发生音质恶化。
作为本发明的数字数据编码装置的其他实施例，例如，可以举出如下例子。
(a)在上述说明中，是按频率将“+1”的数据或“-1”的数据从符号反转电路103(参见图2)向第1乘法电路104或第2乘法电路105输出的，但是，也可以按频带将“+1”的数据或“-1”的数据从符号反转电路103向第1乘法电路104或第2乘法电路105输出。
(b)在上述说明中，在浮点变换电路5中是按频带求频带共同指数部数据的，但是，也可以按频率求指数部数据。
(c)在上述说明中，在上述(11)式中是将浮点数据F表为M×2-N，但是，也可以表为M×r-N(其中，r是大于3的整数)进行同样的处理。
(d)在上述说明中，当得到的相关值C[k]小于0.1时就选择平均MDCT系数数据JC[j]，当得到的相关值C[k]大于0.1时就选择右声道MDCT系数数据和左声道MDCT系数数据，但是，根据在译码器中音质恶化的程度，作为选择的基准的值也可以使用0.1以外的值。
(e)在上述说明中，是对数字声音数据进行编码的，但是，也可以对其他数字数据进行编码。
Claims (22)
1.一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码装置，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据，同时将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的系数数据作成装置；按频率检查上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号是否一致，当上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号不一致时就使上述第1声道的系数数据的符号和上述第2声道的系数数据的符号中的某一方反转，使上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号成为相同的符号的符号反转装置；求利用上述符号反转装置使符号成为相同符号的第1声道的系数数据和第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化装置；从上述声道共有化装置输入上述共有声道数据，将上述输入的共有声道数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的共有声道数据的多个频带中，同时将上述分割的共有声道数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的共有声道数据变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的共有声道数据的数相等的尾数部数据的浮点变换装置。
2.如权利要求1所述的数字数据编码装置，其特征在于：上述数字数据是数字声音数据，上述系数数据作成装置将上述第1和第2声道的数字数据按块进行改进的离散余弦变换，作成上述第1和第2声道的系数数据。
3.如权利要求1所述的数字数据编码装置，其特征在于：浮点变换装置分割上述输入的共有声道数据，以使频率越大的频带，包含的上述含有声道数据越多。
4.一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码装置，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据，同时将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的系数数据作成装置；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化装置；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1及第2声道的系数数据中的哪一个的声道共有/非共有判断装置；根据上述声道共有/非共有判断装置的判断结果选择从上述声道共有化装置输入的上述共有声道数据或从上述系数数据作成装置输入的上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个并将上述选择的共有声音道数据或第1和第2声道的系数数据作为输出数据而输出的开关装置；输入从上述开关装置输出的上述输出数据，将上述输入的输出数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的输出数据的多个频带中，同时将上述分割的输出数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的输出数据，变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的输出数据的数相等的尾数部数据的浮点变换装置。
5.如权利要求4所述的数字数据编码装置，其特征在于：上述声道共有/非共有判断装置按上述频带求上述第1声道的系数数据与上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个。
6.如权利要求4所述的数字数据编码装置，其特征在于：上述数字数据是数字声音数据，上述系数数据作成装置将上述第1和第2声道的数字数据按块进行改进的离散余弦变换，作成上述第1和第2声道的系数数据。
7.如权利要求4所述的数字数据编码装置，其特征在于：浮点变换装置分割上述输入的共有声道数据，以使频率越大的频带，包含的上述含有声道数据越多。
8.一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码装置，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据，同时将上述第2声道的数字数据按块变换为频有上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的系数数据作成装置；按频率检查上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号是否一致，当上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号不一致时就使上述第1声道的系数数据的符号和上述第2声道的系数数据的符号中的某一方反转，使上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号成为相同的符号的符号反转装置；求利用上述符号反转装置使符号成为相同符号的第1声道的系数数据和第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化装置；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1及第2声道的系数数据中的哪一个的声道共有/非共有判断装置；根据上述声道共有/非共有判断装置的判断结果选择从上述声道共有化装置输入的上述共有声道数据或从上述系数数据作成装置输入的上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个并将上述选择的共有声音道数据或第1和第2声道的系数数据作为输出数据而输出的开关装置；输入从上述开关装置输出的上述输出数据，将上述输入的输出数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的输出数据的多个频带中，同时将上述分割的输出数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的输出数据，变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的输出数据的数相等的尾数部数据的浮点变换装置。
9.如权利要求8所述的数字数据编码装置，其特征在于：上述声道共有/非共有判断装置按上述频带求上述第1声道的系数数据与上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个。
10.如权利要求8所述的数字数据编码装置，其特征在于：上述数字数据是数字声音数据，上述系数数据作成装置将上述第1和第2声道的数字数据按块进行改进的离散余弦变换，作成上述第1和第2声道的系数数据。
11.如权利要求8所述的数字数据编码装置，其特征在于：浮点变换装置分割上述输入的共有声道数据，以使频率越大的频带，包含的上述含有声道数据越多。
12.一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码方法，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据的第1系数数据作成步骤；将上述第2声道的数字数据按块变换为频有上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的第2系数数据作成步骤；按频率检查上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号是否一致，当上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号不一致时就使上述第1声道的系数数据的符号和上述第2声道的系数数据的符号中的某一方反转，使上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号成为相同的符号的符号反转步骤；求利用上述符号反转装置使符号成为相同符号的第1声道的系数数据和第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化步骤；从上述声道共有化装置输入上述共有声道数据，将上述输入的共有声道数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的共有声道数据的多个频带中，同时将上述分割的共有声道数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的共有声道数据变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的共有声道数据的数相等的尾数部数据的浮点变换步骤。
13.如权利要求12所述的数字数据编码方法，其特征在于：上述数字数据是数字声音数据，上述第1和第2系数数据作成步骤分别将上述第1和第2声道的数字数据按块进行改进的离散余弦变换，作成上述第1和第2声道的系数数据。
14.如权利要求12所述的数字数据编码方法，其特征在于：上述浮点变换步骤分割上述共有声道数据，以使频率越大的频带包含的上述共有声道数据越多。
15.一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码方法，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据的第1系数数据作成步骤；将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的第2系数数据作成步骤；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化步骤；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1及第2声道的系数数据中的哪一个的声道共有/非共有判断步骤；根据上述声道共有/非共有判断装置的判断结果选择从上述声道共有化装置输入的上述共有声道数据或从上述系数数据作成装置输入的上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个并将上述选择的共有声音道数据或第1和第2声道的系数数据作为输出数据而输出的开关步骤；输入从上述开关装置输出的上述输出数据，将上述输入的输出数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的输出数据的多个频带中，同时将上述分割的输出数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的输出数据，变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的输出数据的数相等的尾数部数据的浮点变换步骤。
16.如权利要求15所述的数字数据编码方法，其特征在于：上述声道共有/非共有判断步骤按上述频带求上述第1声道的系数数据与上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个。
17.如权利要求15所述的数字数据编码方法，其特征在于：上述数字数据是数字声音数据，上述第1和第2系数数据作成步骤分别将上述第1和第2声道的数字数据按块进行改进的离散余弦变换，作成上述第1和第2声道的系数数据。
18.如权利要求15所述的数字数据编码方法，其特征在于：上述浮点变换步骤分割上述共有声道数据，以使频率越大的频带包含的上述共有声道数据越多。
19.一种将按指定的采样数分块的第1声道的数字数据和按上述指定的采样数分块的第2声道的数字数据进行编码的数字数据编码方法，其特征在于：包括将上述第1声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第1声道的系数数据的第1系数数据作成步骤；将上述第2声道的数字数据按块变换为频率轴上的数据后作成每一频率的第2声道的系数数据的的第2系数数据作成步骤；按频率检查上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号是否一致，当上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号不一致时就使上述第1声道的系数数据的符号和上述第2声道的系数数据的符号中的某一方反转，使上述第1声道的系数数据的符号与上述第2声道的系数数据的符号成为相同的符号的符号反转步骤；求上述符号成为相同符号的第1声道的系数数据和第2声道的系数数据的平均值，作成共有声道数据的声道共有化步骤；求上述第1声道的系数数据和上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1及第2声道的系数数据中的哪一个的声道共有/非共有判断步骤；根据上述声道共有/非共有判断装置的判断结果选择从上述声道共有化装置输入的上述共有声道数据或从上述系数数据作成装置输入的上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个并将上述选择的共有声音道数据或第1和第2声道的系数数据作为输出数据而输出的开关步骤；输入从上述开关装置输出的上述输出数据，将上述输入的输出数据分割到各频带包含1个或多个上述输入的输出数据的多个频带中，同时将上述分割的输出数据按上述频带进行浮点变换，对于包含在上述各频带中的上述分割的输出数据，变换为共同的1个频带共同指数部数据和个数与包含在上述各频带中的上述分割的输出数据的数相等的尾数部数据的浮点变换步骤。
20.如权利要求19所述的数字数据编码方法，其特征在于：上述声道共有/非共有判断步骤按上述频带求上述第1声道的系数数据与上述第2声道的系数数据的相关度，根据上述求出的相关度判断选择上述共有声道数据和上述第1和第2声道的系数数据中的哪一个。
21.如权利要求19所述的数字数据编码方法，其特征在于：上述数字数据是数字声音数据，上述第1和第2系数数据作成步骤分别将上述第1和第2声道的数字数据按块进行改进的离散余弦变换，作成上述第1和第2声道的系数数据。
22.如权利要求19所述的数字数据编码方法，其特征在于：上述浮点变换步骤分割上述共有声道数据，以使频率越大的频带包含的上述共有声道数据越多。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Owner name: UNION ELEMENT CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: NIPPON STEEL CORP. Effective date: 20100421 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: TOKYO, JAPAN TO: CALIFORNIA, U.S.A. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100421 Address after: American California Patentee after: Joint component Limited by Share Ltd. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: NIPPON STEEL Corp. |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: DOLBY INTERNATIONAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: DOLBY LAB LICENSING CORP. Effective date: 20101130 Owner name: DOLBY LAB LICENSING CORP. Free format text: FORMER OWNER: JOINT ELECTRON DEVICE INC. Effective date: 20101130 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: CALIFORNIA, USA TO: AMSTERDAM, NETHERLANDS |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20101130 Address after: Amsterdam, The Netherlands Patentee after: DOLBY INTERNATIONAL AB Address before: American California Patentee before: DOLBY LABORATORIES LICENSING Corp. Effective date of registration: 20101130 Address after: American California Patentee after: DOLBY LABORATORIES LICENSING Corp. Address before: American California Patentee before: Joint component Limited by Share Ltd. |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20030625 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |