解碼設備和方法、音頻信號處理設備和方法以及程序的制作方法
【專利摘要】本技術涉及能夠以較小的計算負荷獲得具有較少不一致性的插入信號的解碼設備和方法、音頻信號處理設備和方法以及程序。幀信號解碼單元對幀數據進行解碼并生成經解碼的信號，并且插值狀態(tài)確定單元基于錯誤標記來確定插值狀態(tài)以確定為了獲得輸出信號而進行的處理模式。相似信號檢測單元對通過間拔以前的輸出信號而獲得的間拔信號的一部分進行提取。上采樣單元對提取的間拔信號進行上采樣，以及平滑單元對經上采樣的間拔信號進行平滑并且生成插值信號。輸出切換單元根據插值狀態(tài)輸出經解碼的信號、插值信號或者通過對經解碼的信號和插值信號進行加權重復相加而獲得的信號中的任何一個信號作為輸出信號。本技術可以應用于音頻信號處理設備。
【專利說明】
解碼設備和方法、音頻信號處理設備和方法以及程序

【技術領域】
[0001]本技術涉及解碼設備和方法、音頻信號處理設備和方法以及程序，并且更具體地涉及適用于對音頻信號進行編碼或解碼的解碼設備和方法、音頻信號處理設備和方法以及程序。

【背景技術】
[0002]在傳統(tǒng)的音頻編碼設備中，常常使用下述編碼設備:該編碼設備如在MDCT (離散余弦變換)中那樣通過交疊相鄰塊的音頻信號來進行正交變換并且然后對音頻信號進行編碼。
[0003]對由這樣的編碼設備編碼的數據的分組進行發(fā)送。如果分組在發(fā)送期間消失，或者如果存在數據錯誤，則不僅具有數據錯誤的幀而且下一幀均不能被正確地解碼，并且音質由于間歇的聲音等而變得更差。為了防止這樣的問題，當在解碼期間分組已經消失或者已經發(fā)生錯誤時，需要生成插入丟失的幀信號以補償錯誤部分的插值信號。
[0004]例如，可以通過下述來生成插值信號:用無聲或噪聲來替代錯誤部分、使用先前的幀數據、用以前的類似波形來替代錯誤部分(WS(波形替代)方法)或者通過迭代基音波形(PWS (基音波形替代)方法)。
[0005]例如，在非專利文件I和非專利文件2中詳細公開了波形替代方法(WS方法)和基音波形替代方法(PWS方法)。
[0006]還提議了下述方法:根據周期性強度在基于基音迭代的插值與通過重復先前的幀的插值之間切換高頻成分插值(例如，參見專利文件I)。
[0007]引用列表
[0008]非專利文件
[0009]非專利文件I:D.J.Goodman 等人，“Waveform Substitut1n Techniquesfor Recovering Missing Speech Segments in Packet Voice Communicat1ns”，IEEE Transact1ns on Acoustics,Speech, and Signal Processing, ASSP—34N0.61440-1448(1986)
[0010]非專利文件2:0.J.Wasem 等人，“The effect of waveform substitut1n onthe quality of PCM packet communicat1ns，，IEEE Trans.Acoustics, Speech, and Sig.Processing,第36卷,第3期,31988,第342-48頁專利文件
[0011]專利文件I JP 4603091 BI


【發(fā)明內容】

[0012]本發(fā)明要解決的問題
[0013]然而，根據上述方法通過確定基音周期來生成插值信號需要大的存儲器以及大量的計算。特別地，當采樣頻率高時，與基音周期的預測范圍對應的樣本的數目在大的范圍上變化，并且用于確定基音周期的緩存器大小及計算量變得更大。因此，需要通過少量的計算來獲得具有更少不一致性的插值信號的方法。
[0014]在廣播電臺等處，需要對多聲道音頻信號進行編碼和解碼，并且需要迅速地改變聲道配置。然而，在與各個聲道兼容的音頻信號編碼和解碼設備的靜態(tài)數據區(qū)域被動態(tài)地確保的情況下，在改變聲道設置時需要釋放曾經被確保的靜態(tài)數據區(qū)域，并且需要確保新的靜態(tài)存儲區(qū)域。在最糟糕的情形下，可能引起數據存儲碎片。
[0015]另外，音頻信號需要與其他信號例如視頻(圖像)信號同步。因此，如果在建立同步的同時改變聲道設置，則設備可能變得不穩(wěn)定。
[0016]此外，由于音頻信號與其他信號例如圖像信號同步，所以需要在由音頻信號編碼和解碼設備的樣本的預定數目形成的幀周期內將外部同步信號提供給信號處理設備。因此，為了與外部同步信號同步地捕獲音頻信號，可以在中斷發(fā)送/接收音頻信號的各個樣本時進行檢查，以確定是否接收到外部同步信號。然而，該方法需要過大的負載。因此，使用環(huán)形緩存器發(fā)送和接收聲音信號和音頻信號，并且在接收到外部同步信號時捕獲音頻信號。然而，這樣做使得對針對音頻信號發(fā)送/接收的指針的管理變得復雜。
[0017]鑒于那些情況而研發(fā)了本技術，并且本技術的目的在于能夠通過較少量的計算來生成具有更少不一致性的插值信號。本技術的目的還在于能夠以更簡單的方式對與其他信號同步的音頻信號進行編碼和解碼。
[0018]問題的解決方案
[0019]本技術的第一方面的解碼設備包括:解碼單元，所述解碼單元通過對以幀為單位的音頻信號進行解碼生成經解碼的信號；間拔單元，所述間拔單元通過對較早輸出的輸出信號進行間拔處理來生成間拔信號；插值信號生成單元，所述插值信號生成單元基于所述間拔信號生成插值信號；以及輸出切換單元，所述輸出切換單元根據關于所述幀的錯誤信息來輸出所述經解碼的信號或所述插值信號作為所述輸出信號。
[0020]間拔單元可以直接對所述輸出信號進行所述間拔處理，以生成所述輸出信號的高頻返送分量被混入其中的所述間拔信號。
[0021]解碼設備還可以包括:間拔信號存儲單元，所述間拔信號存儲單元被配置成存儲所述間拔信號；以及相似信號檢測單元，所述相似信號檢測單元被配置成在所述音頻信號從正被處理的幀消失時從存儲在所述間拔信號存儲單元中的所述間拔信號中檢測相似區(qū)，所述相似區(qū)與緊接在所述音頻信號消失之前的時刻的所述間拔信號的區(qū)相似，其中，所述插值信號生成單元可以基于存儲在所述間拔信號存儲單元中的所述間拔信號中的緊接在所述相似區(qū)之后的區(qū)中的信號來生成所述插值信號。
[0022]所述插值信號生成單元可以對存儲在所述間拔信號存儲單元中的所述間拔信號中的緊接在所述相似區(qū)之后的區(qū)中的信號進行上采樣，以及所述解碼設備還可以包括平滑單元，所述平滑單元被配置成使用低通濾波器對由所述插值信號生成單元上采樣的信號進行濾波處理，并且將所述濾波信號設置為所述插值信號。
[0023]平滑單元可以將下述信號中的一個用作所述低通濾波器的內部狀態(tài)的初始值:緊接在所述音頻信號從正被處理的幀消失之前的所述音頻信號，以及通過對緊接在所述音頻信號消失之前的時刻的所述間拔信號進行上采樣而獲得的所述信號。
[0024]間拔單元可以通過對從所述輸出切換單元作為所述輸出信號輸出的、所述經解碼的信號和所述插值信號中的一個信號進行所述間拔處理來生成所述間拔信號。
[0025]解碼設備還可以包括插值狀態(tài)確定單元，所述插值狀態(tài)確定單元被配置成基于關于幀的所述錯誤信息來確定插值狀態(tài)，其中，所述輸出切換單元可以通過對所述插值信號和所述經解碼的信號進行加權重復相加來生成組合信號，并且根據所述插值狀態(tài)輸出所述經解碼的信號、所述插值信號和所述組合信號中的一個信號作為所述輸出信號。
[0026]本技術的第一方面的解碼方法或程序包括以下步驟:通過對以幀為單位的音頻信號進行解碼生成經解碼的信號；通過對較早輸出的輸出信號進行間拔處理生成間拔信號；基于所述間拔信號生成插值信號；以及根據關于所述幀的錯誤信息輸出所述經解碼的信號或所述插值信號作為所述輸出信號。
[0027]在本技術的第一方面，通過對以幀為單位的音頻信號進行解碼生成經解碼的信號，通過對對較早輸出的輸出信號進行間拔處理生成間拔信號，基于間拔信號生成插值信號，以及根據關于幀的錯誤信息輸出經解碼的信號或插值信號作為輸出信號。
[0028]本技術的的第二方面的音頻信號處理設備包括:定時信號生成單元，所述定時信號生成單元被配置成在通過使用雙緩存器處理音頻信號的情況下在所述雙緩存器被切換時輸出內部定時信號，所述雙緩存器由各自具有預定長度的兩個緩存器形成；以及同步控制單元，所述同步控制單元被配置成在所述內部定時信號與從外部提供的外部定時信號不同步時，通過將切換所述雙緩存器之前的持續(xù)時間縮短與所述內部定時信號和所述外部定時信號之間的相位差等同的量，來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步。
[0029]音頻信號處理設備還可以包括狀態(tài)改變單元，所述狀態(tài)改變單元被配置成在所述內部定時信號與所述外部定時信號同步時將當前狀態(tài)改變成同步完成狀態(tài)并使用所述雙緩存器繼續(xù)處理所述音頻信號，并且在所述內部定時信號與所述外部定時信號不同步時將所述當前狀態(tài)改變成同步未完成狀態(tài)并且中止處理所述音頻信號。
[0030]當聲道的所述音頻信號的處理的執(zhí)行被控制并且存在改變要被處理的所述音頻信號的聲道的數目的請求時，所述狀態(tài)改變單元可以將所述當前狀態(tài)改變成所述同步未完成狀態(tài)，并且中止處理所述音頻信號。
[0031]同步控制單元可以通過使構成所述雙緩存器的一個緩存器的長度縮短與所述相位差等同的量并且縮短在切換所述雙緩存器之前的所述持續(xù)時間來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步，并且通過將所述緩存器的被縮短的長度返回到原始長度來將在下一次切換所述雙緩存器之前的所述持續(xù)時間返回到原始未被縮短的長度。
[0032]在接收的所述音頻信號被存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器之一中并且所述音頻信號在所述緩存器之一中的存儲完成時，所述定時信號生成單元可以切換所述雙緩存器并且輸出所述內部定時信號，所述狀態(tài)改變單元可以根據所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)還是所述同步未完成狀態(tài)來控制對所述音頻信號的編碼，以及所述音頻信號處理設備還可以包括編碼單元，所述編碼單元被配置成在所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)時對存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器中的另一緩存器中的所述音頻信號進行編碼。
[0033]在被解碼并存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器之一中的所述音頻信號被發(fā)送并且所述音頻信號從所述緩存器之一的發(fā)送完成時，所述定時信號生成單元可以切換所述雙緩存器并且輸出所述內部定時信號，所述狀態(tài)改變單元可以根據所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)還是所述同步未完成狀態(tài)來控制對所述音頻信號的解碼，以及所述音頻信號處理設備還可以包括解碼單元，所述解碼單元被配置成在所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)時對所述音頻信號進行解碼并且將所述經解碼的音頻信號存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器中的另一緩存器中。
[0034]將具有由被處理的所述音頻信號的聲道的最大可能的數目確定的大小的記錄區(qū)域確保為用于存儲處理每個聲道的所述音頻信號所需的信息的靜態(tài)數據存儲區(qū)域，以及當存在改變聲道數目的請求時，在所述靜態(tài)數據存儲區(qū)域中確保用于存儲處理所述音頻信號所需的所述信息的、各個聲道的靜態(tài)數據區(qū)域。
[0035]本技術的第二方面的音頻信號處理方法或程序包括以下步驟:在通過使用雙緩存器處理音頻信號的情況下在切換所述雙緩存器時輸出內部定時信號，所述雙緩存器由各自具有預定長度的兩個緩存器形成；以及在所述內部定時信號與從外部提供的外部定時信號不同步時，通過將切換所述雙緩存器之前的持續(xù)時間縮短與所述內部定時信號和所述外部定時信號之間的相位差等同的量，來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步。
[0036]在本技術的第二方面，在通過使用雙緩存器處理音頻信號的情況下在所述雙緩存器被切換時輸出內部定時信號，所述雙緩存器由各自具有預定長度的兩個緩存器形成；以及在所述內部定時信號與從外部提供的外部定時信號不同步時，通過將切換所述雙緩存器之前的持續(xù)時間縮短與所述內部定時信號和所述外部定時信號之間的相位差等同的量來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步。
[0037]本發(fā)明的有益效果
[0038]根據本技術的第一方面，可以通過較少量的計算獲得更少不一致性的插值信號。根據本技術的第二方面，可以以更簡單的方式對與其他信號同步的音頻信號進行編碼或解碼。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1是示出了音頻信號處理設備的示例結構的圖；
[0040]圖2是用于闡述插值狀態(tài)和處理模式的圖；
[0041]圖3是用于闡述插值狀態(tài)變換的圖；
[0042]圖4是示出了輸出切換單元的示例內部結構的圖；
[0043]圖5是示出了示例權重的圖；
[0044]圖6是用于闡述解碼處理的流程圖；
[0045]圖7是用于闡述返送混合和間拔的效果的圖；
[0046]圖8是用于闡述生成插值信號的圖；
[0047]圖9是示出了音頻信號處理設備的示例結構的圖；
[0048]圖10是用于闡述音頻信號幀同步的圖；
[0049]圖11是用于闡述保持各個聲道的靜態(tài)數據區(qū)域的圖；
[0050]圖12是用于闡述同步狀態(tài)變換的圖；
[0051]圖13是用于闡述編碼/解碼處理的流程圖；以及
[0052]圖14是示出了計算機的示例結構的圖。

【具體實施方式】
[0053]以下參考附圖描述應用本技術的實施方式。
[0054]<第一實施方式>
[0055][本技術的特征]
[0056]首先，描述被示為第一實施方式的本技術的特征。
[0057]本技術是在當對經編碼的音頻數據(音頻信號)進行解碼時由于發(fā)送數據分組消失而發(fā)生錯誤的情況下通過較少量的計算輕易地獲得具有更少不一致性的插值信號(替代信號)。具體地，本技術具有下述特征(I)至特征(7)。
[0058](I)
[0059]—種方法和設備，用于在巾貞消失時，通過間拔并存儲輸入信號的巾貞數據來插入音頻信號，并且基于以前的間拔數據生成針對丟失的幀的插值信號。
[0060](2)
[0061]在(I)中，當間拔幀數據時，在不使用高頻抑制濾波器的情況下進行間拔處理，以將高頻返送分量混合進信號中。
[0062](3)
[0063]在(I)和(2)中，通過下述來生成插值信號:將間拔幀信號存儲在緩存器中，當發(fā)生消失時搜索緩存器以尋找與位于緊接在緩存器中的幀數據消失之前的間拔信號相似的部分，對位于緊接在相似部分之后的間拔信號進行上采樣，并且使用低通濾波器進行平滑。
[0064](4)
[0065]在(3)中，當將低通濾波器應用至上采樣信號時，將位于緊接在丟失的幀之前的信號樣本或者通過對位于緊接在丟失的幀之前的間拔信號進行上采樣獲得的信號用作濾波器的內部狀態(tài)的初始值。
[0066](5)
[0067]在(I)至(4)中，通過插值處理生成的插值信號經受用于生成插值信號的間拔處理，并且被存儲在緩存器中。
[0068](6)
[0069](I)至(5)的插值設備是下述解碼設備:對經編碼的數據進行解碼，并且通過以從幀的頂部計數的預定數目的樣本對經解碼的信號以及通過插值處理生成的插值信號進行加權重復相加來生成輸出。
[0070](7)
[0071]在(I)至(6)中，設置有具有插值狀態(tài)的狀態(tài)變量，并且基于插值狀態(tài)確定是否進行相似部分檢測以及加權重復相加。
[0072][音頻信號處理設備的結構]
[0073]接下來，描述應用本技術的音頻信號處理設備。圖1是示出了應用本技術的音頻信號處理設備的實施方式的示例結構的圖。
[0074]圖1中示出的音頻信號處理設備11包括輸入端子21、錯誤標記輸入端子22、幀信號解碼單元23、插值狀態(tài)確定單元24、輸出切換單元25、返送混合/間拔單元26、間拔信號緩存器27、相似信號檢測單元28、上采樣單元29、平滑單元30及輸出端子31。
[0075]具體地，音頻信號處理設備11包括:輸入端子21，該輸入端子21輸入經編碼的幀數據；錯誤標記輸入端子22 ;幀信號解碼單元23，該幀信號解碼單元23將幀數據解碼并轉換成時間信號樣本；插值狀態(tài)確定單7Π 24,該插值狀態(tài)確定單兀24確定巾貞的插值狀態(tài)；輸出切換單元25，該輸出切換單元25組合并切換輸出幀數據；返送混合/間拔單元26，該返送混合/間拔單元26間拔輸出信號并且將輸出信號與返送信號混合；間拔信號緩存器27，該間拔信號緩存器27存儲間拔信號樣本；相似信號檢測單元28，該相似信號檢測單元28檢測緩存器中用于生成插值信號的最優(yōu)部分；上采樣單元29，該上采樣單元29通過對被檢測部分中的信號進行上采樣生成中間插值信號；平滑單元30，該平滑單元30對經上采樣的信號進行平滑以建立到先前的幀的平滑連接；以及輸出端子31，該輸出端子31輸出幀的時間信號樣本。
[0076][音頻信號處理設備的操作]
[0077]接下來，描述音頻信號處理設備11的操作。
[0078]基于預定幀被編碼并且然后被發(fā)送的幀數據被輸入到輸入端子21，并且被提供給幀信號解碼單元23。例如，輸入到輸入端子21的幀數據是通過例如MDCT的技術編碼的音頻信號的各個幀的數據，所述技術在對當前幀進行解碼時需要當前幀以及緊接在當前幀之前的幀。
[0079]指示是否存在丟失的幀的幀錯誤標記被輸入至錯誤標記輸入端子22，并且被提供給插值狀態(tài)確定單元24。
[0080]在正確地接收幀數據的情況下，該錯誤標記為“OFF (值O) ”。另一方面，在分組在發(fā)送期間由于錯誤或延遲而在預定時間之前未到達的情況下，認為包含在分組中的幀數據丟失，并且將錯誤標記設置為“0N (值I) ”。
[0081]當錯誤標記為“0N”時，幀數據不通過輸入端子21輸入(或者輸入虛擬數據)。
[0082]插值狀態(tài)確定單元24根據通過錯誤標記輸入端子22輸入的錯誤標記來確定插值處理狀態(tài)(插值狀態(tài))。該設備的操作根據該狀態(tài)而變化。圖2示出了與插值狀態(tài)對應的處理的列表。
[0083]圖2示出了插值狀態(tài)“狀態(tài)”、幀(n-2)、幀(n_l)和幀η的各個錯誤標記(丟失標記)“Sn_2”、“Sm”和“Sn”、處理模式及處理內容。
[0084]具體地，圖2中的“狀態(tài)”示出了用于彼此區(qū)分狀態(tài)的插值狀態(tài)，并且插值狀態(tài)包括各個狀態(tài)“O”至“7”。
[0085]“Sn”指示第η幀或幀η的錯誤標記的值。具體地，錯誤標記的值“O” (Sn = O)指示幀η是正常幀數據，并且錯誤標記的值“I” (Sn= I)指示幀η是由于錯誤而消失的丟失的幀。
[0086]同樣地，“Sm”指示先前的幀的錯誤標記的值，或者指示第η-1幀(η_1)的錯誤標記的值，并且“Sn_2”指示先前的幀之前的一幀的錯誤標記的值，或者第n-2幀(n-2)的錯誤標記的值。
[0087]處理模式PO、P1、P2、P3和P4是與各個插值狀態(tài)對應的處理模式。
[0088]圖3是圖2中示出的插值狀態(tài)“狀態(tài)”的狀態(tài)變換圖。在圖3中，各個橢圓中示出的數字值表示各個插值狀態(tài)。例如，具有數字值“O”的橢圓表示插值狀態(tài)“O”。伴有連接插值狀態(tài)的箭頭的數字值指示錯誤標記的值。
[0089]例如，如果正常幀接連出現直到第η-1幀，則插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“O”。如果第η幀消失，并且錯誤標記切換到“0Ν”，則插值狀態(tài)“狀態(tài)”切換到“I”。如果接收正常幀作為接著的第η+1幀，則插值狀態(tài)“狀態(tài)”切換到“2”。如果繼續(xù)發(fā)生錯誤，則插值狀態(tài)“狀態(tài)”切換到“3”。
[0090]在這種方式下，插值狀態(tài)“狀態(tài)”隨著過去的錯誤標記改變。如圖2中所示，要進行的處理取決于插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值而變化。
[0091]在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“O”時，連續(xù)地出現正常幀。在這種情況下，只進行解碼處理，并且輸出有規(guī)律的經解碼的信號。這樣的處理是處理模式“PO”。
[0092]當插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“I”時，在實施初始搜索以搜索緩存器查找用于生成插值信號的最佳部分之后生成丟失幀的插值信號。這樣的處理是處理模式“P1”。插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“I”的情況是其中緊接在當前幀之前的兩個幀是正常幀而在當前幀中發(fā)生幀消失的情況。
[0093]當插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“2”時，不實施上述初始搜索，而是生成從在對先前的幀進行的插值處理中使用的信息接續(xù)的插值信號，并且對針對下一幀而接收的幀進行解碼(然而，經解碼的信號不正確并且因此不輸出該信號)。這樣的處理是處理模式“P2”。
[0094]當插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“3”時，不實施上述初始搜索，并且生成從對先前的幀進行的插值處理接續(xù)的插值信號。這樣的處理是處理模式“P3”。在幀消失發(fā)生在當前幀之前的幀中并且如在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“ 2 ”或“ 3 ”的情況下那樣生成插值信號的情況下，不實施初始搜索，并且生成插值信號。
[0095]當插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“4”時，以常規(guī)的方式對接收的幀進行解碼，并且平滑地建立與緊接在當前幀之前的幀的插值信號的連接。因此，進行加權重復相加(交疊相加)。這樣的處理是處理模式“P4”。
[0096]在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“5”或“7”時進行的處理是處理模式“P3”的處理，該處理與在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“3”時要進行的處理相同。在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“6”時進行的處理是處理模式“P2”的處理，該處理與在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“2”時要進行的處理相同。
[0097]此后，要進行的處理隨插值狀態(tài)“狀態(tài)”而變化。
[0098]首先，描述輸出切換單元25。圖4是示出了輸出切換單元25的示例內部結構的圖。
[0099]圖4中示出的輸出切換單元25包括端子61、乘法器62、端子63、乘法器64、加法器65、切換器66及輸出端子67。針對切換器66設置有端子TO至端子T2，并且切換器66通過將輸出端子67連接至端子TO至端子T2中的一個端子來切換輸出。
[0100]經解碼的信號被從幀信號解碼單元23提供至端子61，并且然后該經解碼的信號被提供至乘法器62和端子T0。乘法器62將來自端子61的經解碼的信號與權重Wde。相乘，并且然后將結果提供至加法器65。
[0101]來自平滑單元30的插值信號被提供至端子63，并且然后該插值信號被提供至乘法器64和端子T2。乘法器64將來自端子63的插值信號與權重(1-Wdee)相乘，并且然后將結果提供至加法器65。
[0102]加法器65將來自乘法器62的經解碼的信號加至來自乘法器64的插值信號，并且將結果提供至端子Tl?；趶牟逯禒顟B(tài)確定單元24提供的插值狀態(tài)，切換器66將端子TO至端子T2中的一個端子連接至輸出端子67。
[0103]具體地，當插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“O”時，端子TO連接至輸出端子67，并且經解碼的信號如被輸出到輸出端子31那樣被輸出。
[0104]當插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“4”時，端子Tl連接至輸出端子67，并且已經經受重復相加并且被從加法器65輸出的信號被輸出至輸出端子31。當插值狀態(tài)“狀態(tài)”既不為“O”也不為“4”時，端子T2連接至輸出端子67，并且插值信號如被輸出至輸出端子31那樣被輸出。
[0105]此處，例如，在乘法器62處與經解碼的信號相乘的權重Wde。是圖5中示出的權重。在圖5中，縱坐標軸指示權重Wde。的值，并且橫坐標軸指示經解碼的信號樣本。
[0106]在圖5中示出的示例中，一個幀的經解碼的信號由N個樣本形成，并且與每個樣本相乘的權重Wde。的值按照時間順序從經解碼的信號的第一樣本到經解碼的信號的第M樣本按照該順序線性地增大。在第M樣本之后的每個樣本的權重Wde。的值為I。
[0107]因此，在經解碼的信號和插值信號均經受以權重Wde。的加權重復相加的情況下，作為輸出獲得的幀在第M樣本之前從插值信號逐漸變化到經解碼的信號，并且此后，變成經解碼的信號。通過這樣的加權重復相加，獲得從插值信號平滑地變換到經解碼的信號的信號。
[0108][音頻信號處理設備的操作]
[0109]現在，參考圖6中示出的流程圖，描述由音頻信號處理設備11進行的解碼處理。應當注意的是，該解碼處理在每次一個幀的幀數據被提供到音頻信號處理設備11時被執(zhí)行。
[0110]在步驟Sll中，插值狀態(tài)確定單元24基于從錯誤標記輸入端子22提供的錯誤標記確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”，并且將確定的結果提供給輸出切換單元25的切換器66以及相似信號檢測單元28。例如，如圖2中所示，基于錯誤標記Sn_2、錯誤標記Slri和錯誤標記Sn確定插值狀態(tài)。
[0111]在步驟S12中，音頻信號處理設備11確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值是否是偶數。
[0112]首先，描述在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“O”的情況下進行的處理。具體地，如果在步驟S12中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值是偶數，則處理進行至步驟S13。如果插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值是偶數，則要被處理的當前幀或最近的幀的錯誤標記為“0”，并且因此可以進行幀數據解碼。
[0113]在步驟S13中，幀信號解碼單元23對從輸入端子21提供的幀數據進行解碼，并且將產生的經解碼的信號提供給輸出切換單元25的端子61。在這一點，幀信號解碼單元23使用緊接在當前幀之前的幀對從輸入端子21提供的當前幀的幀數據進行解碼。
[0114]在步驟S14中，輸出切換單元25的切換器66確定從插值狀態(tài)確定單元24提供的插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值是否為“O”。如果在步驟S14中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為“0”，則處理進行至步驟S15。
[0115]在步驟S15中，輸出切換單元25的切換器66將切換開關“Switch”切換到經解碼的信號側的端子TC。因此，端子TO連接至輸出端子67，并且從幀信號解碼單元23經由端子61輸入到端子TO的經解碼的信號如經由輸出端子67輸出到輸出端子31那樣被提供。即，經解碼的信號成為輸出信號(幀信號)。
[0116]在步驟S16中，輸出端子31將從輸出切換單元25的輸出端子67提供的幀信號(經解碼的信號)作為輸出信號輸出到隨后階段中的設備。從輸出端子67輸出的輸出信號還被提供至返送混合/間拔單元26。
[0117]在步驟S17中，返送混合/間拔單元26通過基于預定樣本單位(例如，通過2、4或8的樣本單位)對從輸出切換單元25提供的幀信號(輸出信號)進行間拔來進行下采樣(downsampling)，并且將產生的間拔信號提供并存儲至間拔信號緩存器27中。
[0118]在這種情況下，不進行通常在間拔之前進行以防止混淆的低通濾波。因此，消除了由濾波操作施加的處理負載，并且可以將信號的高頻能量在沒有損耗的情況下轉換成低頻成分并且將其與間拔信號混合。
[0119]由于對幀信號進行間拔而獲得的間拔信號被提供并存儲在間拔信號緩存器27中。間拔信號緩存器27存儲預定數目的包括最近的樣本的以前的樣本(約等于40ms至200ms)，并且這些間拔信號樣本在存在丟失的幀數據時用于生成插值信號。
[0120]在進行了步驟S17中的過程并且存儲了間拔信號之后，解碼處理結束，并且進行針對下一個幀的幀數據的解碼處理。
[0121]圖7是示出了混合返送分量的效果的圖。
[0122]如圖7中的左側所示，在這種情況下的輸入信號在高頻區(qū)域集中有具有周期性的能量但是在低頻區(qū)域不具有能量。如附圖的右上部分所示，當執(zhí)行間拔處理以對該信號進行傳統(tǒng)的返送切割濾波時，高頻區(qū)域中的能量和周期性從間拔信號消失，并且在信號中只有具有噪聲特性的非常微弱的低頻成分。
[0123]當基于該信號生成插值信號時，能量從原始信號消失，并且插值處理的音質由于轉換成噪聲而下降。
[0124]在附圖的左側示出的輸入信號的頻譜中，輸入信號的能量集中在高頻側，并且高頻成分具有周期性。對這樣的輸入信號進行正常進行的間拔處理。
[0125]當進行傳統(tǒng)的間拔處理時，使用低通濾波器對輸入信號進行濾波處理，并且對所產生的信號的樣本進行間拔。因此，通過間拔處理獲得的信號的頻譜如在附圖的右上部分所示出的那樣。在本示例中，所獲得的信號的頻譜只包括低頻成分，并且低頻成分的波形與輸入信號的低頻成分的波形基本相同。
[0126]S卩，在傳統(tǒng)的間拔處理中，輸入信號的能量和周期性消失。因此，通過間拔處理獲得的信號是具有像噪聲的時間波形的信號。即使在通過使用以此方式獲得的信號來生成插值信號時也不能減輕輸出信號的音質的下降。
[0127]另一方面，在音頻信號處理設備11的返送混合/間拔單元26處，不使用低通濾波器對樣本進行間拔以除去返送。在這種情況下，如附圖的右下部分所示，在高頻區(qū)域中具有周期性的能量被返送到低頻成分，并且高頻周期成分具有轉換成低頻成分的周期性波形。因此，保持了原始信號的高頻區(qū)域中的能量和周期性，并且可以提高插值處理的音質。
[0128]即，在返送混合/間拔單元26處，對輸入輸出信號進行任何處理，并且對輸出信號的樣本進行間拔。因此，輸出信號的高頻返送分量被混合進由于間拔而獲得的間拔信號中。在下文中，將不對輸出信號進行濾波而直接對輸出信號進行間拔的處理稱為返送混合/間拔處理。
[0129]例如，當對附圖左側示出的輸入信號進行返送混合/間拔處理時，附圖的右下部分示出了因此獲得的間拔信號的頻譜。在本示例中，間拔信號的低頻成分的頻譜波形是通過將原始輸入信號的高頻成分返送至低頻側而獲得的波形。
[0130]這意指原始輸入信號的高頻周期能量被返送至低頻側，并且被混合到由于返送混合/間拔處理而獲得的間拔信號中。即，間拔信號包含包括在原始輸入信號的高頻成分中的能量和周期性(高頻返送分量)。因此，當通過使用以此方式獲得的間拔信號來生成插值信號時，可以提高輸出信號的音質。此外，在返送混合/間拔處理中，不進行濾波處理等，并且直接間拔輸出信號樣本。因此，可以大大地減小用于生成插值信號的處理負載。
[0131]現在，描述在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“I”的情況下要進行的處理。
[0132]返回參考圖6中示出的流程圖，如果在步驟S12中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值不是偶數，則處理進行至步驟S18。在這種情況下，當前幀的錯誤標記為“I”。因此，輸入至輸入端子21的幀數據為虛擬數據，或者不輸入任何幀數據。
[0133]在步驟S18中，相似信號檢測單元28確定從插值狀態(tài)確定單元24提供的插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值是否為“I”。如果在步驟S18中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為“1”，則處理進行至步驟S19。
[0134]在步驟S19中，相似信號檢測單元28進行針對相似信號位置的初始搜索。具體地，相似信號檢測單元28讀取來自間拔信號緩存器27的以前的間拔信號，并且檢測用于生成插值信號的最佳的被提取緩存器位置(例如，隨后將要描述的圖8中示出的被提取的緩存器位置P)。相似信號檢測單元28將指示所檢測的被提取的緩存器位置P的信息提供給上采樣單元29。
[0135]例如，相似信號檢測單元28在存儲在間拔信號緩存器27中的間拔信號或者緊接在丟失的當前幀的音頻信號之前的時間的間拔信號部分之中提取最新的區(qū)，并且搜索與所提取的區(qū)相似的間拔信號的另一區(qū)。相似信號檢測單元28將被提取的緩存器位置P確定為緊接在通過搜索獲得的區(qū)之后的位置。
[0136]間拔信號之中的與最近的區(qū)相似的其他區(qū)的信號是與位于緊接在輸出信號的當前幀之前的區(qū)相似的區(qū)中的間拔信號。因此，當通過使用位于緊接在這樣的相似區(qū)之后的間拔信號來生成插值信號時，應當獲得與由于錯誤而消失的輸出信號的當前幀的信號相似的信號。
[0137]當在步驟S19中進行初始搜索之后，在步驟S18中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值不為“1”，或者在步驟S14中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值不為“0”，則進行步驟S20中的過程。
[0138]在步驟S20中，上采樣單元29提取來自被提取的緩存器位置P的一個幀的相似的間拔信號。例如，基于從相似信號檢測單元28提供的信息，上采樣單元29提取相似的間拔信號，該相似的間拔信號是在存儲在間拔信號緩存器27中的間拔信號中、與位于緊接在被提取的緩存器位置P之后的一個幀等同的區(qū)中的信號。
[0139]在步驟S21中，上采樣單元29通過對被提取的樣本(相似的間拔信號)上采樣到原始輸入采樣率來生成中間插值信號，并且將中間插值信號提供給平滑單元30。具體地，對相似的間拔信號進行上采樣，以使得針對相似的間拔信號的采用率與針對經解碼的信號(輸出信號)的采用率相同，并且將被上采樣的相似的間拔信號設置為中間插值信號。
[0140]平滑單元30通過對從上采樣單元29提供的中間插值信號進行低通濾波來進行平滑，并且生成插值信號。平滑單元30將生成的插值信號提供到輸出切換單元25的端子63。
[0141]在步驟S22中，輸出切換單元25的切換器66確定從插值狀態(tài)確定單元24提供的插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值是否為“4”。
[0142]如果在步驟S22中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為“4”，則處理進行至步驟S23。如果在步驟S22中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值不為“4”，則處理進行至步驟S24。
[0143]如在本文中描述的插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為“ I ”的情況一樣，處理進行至步驟S24。
[0144]在步驟S24中，輸出切換單元25的切換器66將切換開關“Switch”切換到插值信號側的端子T2。因此，端子T2連接至輸出端子67，并且從平滑單元30經由端子63輸入至端子T2的插值信號如經由輸出端子67輸出到輸出端子31那樣被提供。即，插值信號成為輸出信號(巾貞信號)。
[0145]在步驟S25中，相似信號檢測單元28將被提取的緩存器位置P按時間方向(朝向圖8中示出的位置P’)向后移動一個幀(N個樣本)。
[0146]在進行了步驟S25中的過程之后，處理進行至步驟S16，并且輸出幀信號(輸出信號)。此外，進行步驟S17中的過程，并且對幀信號進行間拔以形成間拔信號。在存儲間拔信號之后，解碼處理結束，并且進行針對下一個幀的幀數據的解碼處理。即，將生成的插值信號的輸出重新用于未來的幀插值處理。
[0147]接下來，描述插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為除了“I”之外的奇數(3、5或7)的情況。在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“3”、“5”或“7”的情況下，至少當前幀的錯誤標記為“1”，并且緊接在當前幀之前的兩個幀的錯誤標記中的至少一個錯誤標記為“I”。
[0148]如果在步驟S18中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值不為“1”，或者插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為除了 “I”之外的奇數，則跳過步驟S19，并且處理進行至步驟S20。
[0149]在這種情況下，使用在步驟S19中通過初始搜索而預先檢測的被提取的緩存器位置P。更具體地，被提取的緩存器位置P是借助步驟S25中的處理從通過初始搜索而檢測的位置移動一個幀或者若干幀的位置。
[0150]在插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為除了“I”之外的奇數的情況下，步驟S20之后的處理與在插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為“I”的情況下的處理相同，并且因此，將不再重復進行闡述。即，進行步驟S20至步驟S17中的過程，并且然后結束解碼處理。
[0151]最后，描述其中插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為除了 “O”之外的偶數(2、4或6)的情況。
[0152]在這種情況下，如果在步驟S14中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值不為“0”，則處理進行至步驟S20。之后，進行步驟S20和步驟S21中的過程以生成插值信號。
[0153]在步驟S21之后，在步驟S22中進行檢查以確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值是否為“4”。
[0154]如果在步驟S22中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值不為“4”，或者插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為“2”或“6”，則處理進行至步驟S24，并且輸出切換單元25的切換器66將切換開關“Switch”切換到插值信號側的端子T2。因此，端子T2連接至輸出端子67，并且從平滑單元30經由端子63輸入至端子T2的插值信號如經由輸出端子67輸出到輸出端子31那樣被提供。即，插值信號成為輸出信號(幀信號)。
[0155]在這種情況下，輸入幀數據被幀信號解碼單元23解碼成經解碼的信號，但是該經解碼的時間信號(經解碼的信號)由于先前的幀有錯誤而不是正常的信號。因此，輸出切換單元25不輸出該信號而是輸出插值信號。在這一點獲得的經解碼的信號用于對下一個幀進行解碼。
[0156]另一方面，如果在步驟S22中確定插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為“4”，則處理進行至步驟S23。
[0157]在步驟S23中，輸出切換單元25的切換器66將切換開關“Switch”切換到經受重復相加的信號側的端子Tl。因此，端子Tl連接至輸出端子67，并且已經經受重復相加并從加法器65輸出的信號被經由輸出端子67提供到輸出端子31。即,輸出由于將插值信號與經解碼的信號進行加權重復相加而獲得的信號。
[0158]例如，使用圖5中示出的加權函數(權重WdJ，并且針對從幀的頂部開始的M個樣本將插值信號與經解碼的信號交疊。
[0159]具體地，插值信號樣本表示為Xcon (η)，經解碼的信號樣本表示為Xdec (η)，要生成的輸出信號(幀信號)表示為Xout (η)，并且?guī)瑯颖鹃L度表示為N，則通過計算以下等式(I)來確定輸出信號Xout (η)。
[0160]Xout (n) = Wdec XXdec (η) + (1-Wdec) XXcon (η) (I)
[0161]此處，Xcon(η)、Xdec (η)和 Xout (η)中的 η 為 η = 0,1,2，…，Ν_1。
[0162]通過計算該等式(I)，通過交疊生成輸出，以形成輸出(幀信號)。交疊長度M優(yōu)選地為幀長度N的1/4到1/2。在這種方式下，先前的幀的插值信號與經解碼的信號被平滑地連接。
[0163]在插值狀態(tài)“狀態(tài)”為“4”的情況下，在當前幀與緊接在當前幀之前的幀之間不存在丟失的幀，但是在當前幀之前的兩個幀處發(fā)生了幀消失。在緊接在當前幀之前的幀中，插值信號是輸出信號。為了將在先前的幀中作為輸出信號輸出的插值信號與由于解碼而獲得的經解碼的信號平滑地連接，將通過加權重復相加獲得的信號作為輸出信號輸出。
[0164]在通過進行步驟S23中的過程獲得輸出信號之后，進行步驟S25至步驟S17中的過程，并且結束解碼處理。
[0165]現在詳細描述步驟S19中針對相似信號位置進行初始搜索的方法。僅在插值狀態(tài)“狀態(tài)”的值為“I”時進行該處理。在初始搜索中，針對與位于緊接在丟失的幀之前的預定樣本最相似的信號搜索緩存器，并且檢測在生成插值信號時所使用的緩存器位置。
[0166]圖8是用于闡述這樣的處理的流程的圖。在圖8中，上部分示出了經解碼的信號樣本的波形(經解碼的信號的波形)，并且下部分示出了存儲在間拔信號緩存器27中的以前的幀的間拔信號。
[0167]首先，附圖中的塊A指示位于緊接在丟失的幀之前的預定樣本(例如，16個到64個樣本)的間拔信號樣本。即，塊A是通過對位于緊接在丟失的幀之前的輸出信號(經解碼的信號)進行間拔而獲得的間拔信號的區(qū)。
[0168]進行搜索以在存儲在間拔信號緩存器27中的間拔信號之中檢測與塊A的信號最相似的信號。例如，進行搜索以檢測其中交叉相關系數變成最大的位置或者其中矢量間距離(畸變)變成最小的位置。
[0169]因此，獲得附圖中示出的塊Α’的部分的信號，作為與塊A的信號最相似的信號。在這種情況下，位于緊接在塊Α’之后(在右側)的點P是信號提取位置(被提取的緩存器位置P)，并且從被提取的緩存器位置P開始的與一個幀等同的持續(xù)時間的塊B的樣本被用于生成插值信號。
[0170]具體地，在上采樣單元29處，首先通過將塊B的樣本通過零插入來上采樣到原始信號采樣率來生成中間插值信號B’。然后通過平滑單元30進行執(zhí)行低通濾波以移除由上采樣生成的鏡像的處理。
[0171]在這一點，將通過對位于緊接在丟失的幀之前的緩存器樣本C進行上采樣獲得的信號用作濾波器的初始狀態(tài)。具體地，間拔信號之中的塊C的部分是位于緊接在中間插值信號B’之前的信號，并且對該中間插值信號B’進行下述的濾波處理，以生成插值信號，所述濾波處理將塊C的部分的信號用作低通濾波器的內部狀態(tài)的初始值。因此，減少了生成的插值信號與位于緊接在插值信號之前的幀信號之間的不連續(xù)性，并且可以實現平滑連接。
[0172]S卩，該低通濾波用作鏡像去除和幀連接處理。在平滑單元30處經受平滑處理的插值信號被用作代替丟失的幀的替代信號。通過在緊接在丟失的幀之前的時刻對緩存器樣本C進行上采樣獲得的信號被用作如上所述的低通濾波器的內部狀態(tài)的初始值。然而，緊接在丟失的幀之前的輸出信號可以用作內部狀態(tài)的初始值。即，緊接在當前幀之前的幀的輸出信號可以用作低通濾波器的內部狀態(tài)的初始值。
[0173]如上所示，音頻信號處理設備11根據關于幀的錯誤信息(錯誤標記)確定插值狀態(tài)，并且根據確定的結果輸出信號。
[0174]在音頻信號處理設備11中，通過對輸出信號進行間拔而獲得的間拔信號用于生成插值信號。因此，可以使得存儲用于生成插值信號的以前的數據的緩存存儲器更小，并且可以減小在幀消失時插值處理中的計算負荷。
[0175]另外，在音頻信號處理設備11中，可以減少用于在常規(guī)解碼時生成插值信號的計算負荷。此外，由于進行返送混合/間拔處理，可以防止生成的插值信號的能量的下降以及周期性的丟失，并且可以在更高的音質的情況下進行丟失數據插值。
[0176]另外，在音頻信號處理設備11中，可以在更小的計算負荷的情況下進行插值信號的平滑連接，并且可以提高音質。
[0177]〈第二實施方式〉
[0178][本技術的特征]
[0179]接下來，描述被示出為第二實施方式的本技術的特征。
[0180]特別地，本技術具有以下特征⑴至特征⑷。
[0181](I)
[0182]多聲道音頻信號處理設備，包括下述部件(i)至部件(Vi)。
[0183](i)音頻編碼設備和音頻解碼設備，在由預定數目的樣本形成的幀周期中，音頻編碼設備對音頻信號進行編碼，音頻解碼設備對音頻信號進行解碼，預定數目為I或更大。
[0184](ii)比特流發(fā)送/接收設備，該比特流發(fā)送/接收設備將從音頻編碼設備接收的經編碼的比特流發(fā)送至外部，并且將從外部接收的經編碼的比特流發(fā)送至音頻解碼設備。
[0185](iii)音頻信號發(fā)送/接收設備，該音頻信號發(fā)送/接收設備在上述幀周期中針對各個樣本發(fā)送/接收音頻信號，并且正常地生成內部定時信號。
[0186](iv)同步處理設備，該同步處理設備具有下述功能:在上述幀周期中使得內部定時信號與從外部提供的外部同步信號同步，并且輸出指示是否建立同步的信息。
[0187](V)狀態(tài)改變設備，該狀態(tài)改變設備獲取指示是否建立同步的信息，在建立同步時將狀態(tài)改變到同步完成狀態(tài)以用于對音頻信號進行編碼/解碼并發(fā)送/接收經編碼的比特流，并且在未建立同步時將狀態(tài)改變到同步未完成狀態(tài)以用于等待同步。
[0188](vi)聲道設置改變設備，該聲道設置改變設備即使在初始化期間或者操作期間也能夠響應于來自外部的針對聲道設置改變的請求來改變聲道設置。
[0189](2)
[0190]對于(1)，在(iii)的音頻信號發(fā)送/接收設備中，基本上通過由上述樣本形成的雙緩存器發(fā)送和接收聲音信號和音頻信號，并且在切換雙緩存器時生成內部定時信號。在(iv)的同步處理設備中，在接收到外部同步信號時檢測外部同步信號與內部定時信號之間的相位差。當所檢測的相位差超過O個樣本時，將緩存器中的一個緩存器的樣本長度縮短與相位差等同的量，并且輸出指示未建立同步的信息。在此之后，縮短的樣本長度在緩存器從具有縮短的樣本長度的緩存器切換到具有常規(guī)樣本長度的緩存器時返回至常規(guī)樣本長度。在此方式中，外部同步信號與內部定時信號彼此同步。
[0191](3)
[0192]在(I)中，如果在從外部接收到針對聲道設置改變的請求時狀態(tài)為同步完成狀態(tài)，則聲道設置改變設備將狀態(tài)改變成同步未完成狀態(tài)并且然后對聲道設置進行改變。
[0193](4)
[0194]在(3)中，為了應對聲道設置在操作期間的變化，聲道設置改變設備在接收到針對聲道設置改變的請求時確?？梢匀菁{音頻編碼和解碼設備可以具有的多聲道配置的存儲器區(qū)域，并且針對各個聲道確保并初始化聲音和音頻編碼和解碼設備的靜態(tài)數據區(qū)域。
[0195][音頻信號處理設備的結構]
[0196]接下來，描述應用本技術的音頻信號處理設備。圖9是示出了應用本技術的音頻信號處理設備的實施方式的示例結構的圖。
[0197]當圖9中示出的音頻信號處理設備101接收到來自CPU(中央處理單元)102的改變聲道設置(包括初始設置)的請求時，命令處理單元121解析該請求，并且呼叫聲道設置改變單元122。
[0198]聲道設置改變單元122根據命令將編碼聲道數目NCHe發(fā)送至音頻編碼器123，并且將解碼聲道數目NCHd發(fā)送至音頻解碼器124，并且將兩個聲道數目發(fā)送至音頻信號發(fā)送/接收單元(音頻接口)125。
[0199]聲道設置改變單兀122在聲道設置改變時將聲道設置改變標記chFlag設置成I,并且將標記發(fā)送至同步控制單元126。
[0200]音頻信號發(fā)送/接收單元125設置編碼聲道數目NCHe和解碼聲道數目NCHd,接收音頻輸入(Aud1 In)，將音頻輸入作為音頻接收信號(AUkx)發(fā)送至音頻編碼器123，接收來自音頻解碼器124的音頻發(fā)送信號(AUtx)，并且發(fā)送音頻發(fā)送信號作為音頻輸出(Aud1Out)。
[0201]在音頻信號發(fā)送/接收單元125中，接收單元(RX) 125a將在基本上由NF個樣本形成的幀周期中生成的接收定時信號TMGkx,以及指示在下一個接收定時信號TMGkx之前的樣本的數目的接收樣本計數器NDkx發(fā)送至同步控制單元126。
[0202]同樣地，音頻信號發(fā)送/接收單元125的發(fā)送單元(TX) 125b將在基本上由NF個樣本形成的幀周期中生成的發(fā)送定時信號TMGtx,以及指示在下一個發(fā)送定時信號TMGtx之前的樣本的數目的發(fā)送樣本計數器NDkx發(fā)送至同步控制單元126。
[0203]音頻編碼器123對NCHe個聲道的音頻接收信號(AUkx)進行編碼，并且將結果作為發(fā)送比特流BStx發(fā)送至比特流發(fā)送/接收單元(比特流接口)127。音頻解碼器124對由比特流發(fā)送/接收單元127接收的比特流BSkx進行解碼，并且發(fā)送NCHd個聲道的音頻發(fā)送信號(AUtx)。
[0204]同步控制單元126接收外部同步信號(FSYNC)，還接收來自音頻信號發(fā)送/接收單元125的接收定時信號TMGkx、接收樣本計數器NDkx、發(fā)送定時信號TMGtx以及發(fā)送樣本計數器NDTX，將校正的接收幀長度LENkx發(fā)送至接收單元125a，并且將校正的發(fā)送幀長度LENtx發(fā)送至發(fā)送單元125b。
[0205]同步控制單元126還將同步狀態(tài)標記syncFlag輸出至狀態(tài)改變單元128。同步狀態(tài)標記syncFlag在同步時被設置成1，并且在任何其他時間被設置成O。此外，在聲道設置改變單元122收到被設置成I的聲道設置改變標記chFlag時，同步控制單元126將同步狀態(tài)標記syncFlag設置成O,并且然后輸出同步狀態(tài)標記syncFlag。
[0206]當接收到指示未同步(syncFlag = O)的同步狀態(tài)標記syncFlag時，狀態(tài)改變單元128將狀態(tài)改變到同步未完成狀態(tài)，將同步狀態(tài)變量STsyic設置為0，并且將音頻編碼器123和音頻解碼器124初始化。當接收到指示同步(syncFlag = I)的同步狀態(tài)標記syncFlag時，狀態(tài)改變單元128將狀態(tài)改變到同步完成狀態(tài)，將同步狀態(tài)變量STs■設置成1，使得音頻編碼器123進行音頻信號編碼，并且使得音頻解碼器124進行音頻信號解碼。
[0207]在音頻信號發(fā)送/接收單元125中，還設置有用于接收和編碼音頻輸入的雙緩存器(未示出)。例如，在構成雙緩存器的緩存器中的一個緩存器為緩存器0，并且緩存器中的另外一個緩存器為緩存器I時，這些緩存器交替地用作用于接收處理的輸入緩存器和用于編碼處理的工作緩存器。
[0208]具體地，在緩存器O用作輸入緩存器，并且緩存器I用作工作緩存器時，已接收的先前的幀的音頻接收信號存儲在工作緩存器中。
[0209]在這種狀態(tài)下，接收單元125a基于編碼聲道數目NCHe將從外部接收的音頻輸入作為音頻接收信號存儲在輸入緩存器中。在這一點，接收單元125a將在正被處理的幀的所有的音頻接收信號存儲在輸入緩存器之前處理的樣本的數目作為接收樣本計數器NDkx提供至同步控制單元126。
[0210]同時，音頻編碼器123讀取存儲在工作緩存器中的先前的幀的音頻接收信號，對讀取的音頻接收信號進行編碼，并且將結果提供至發(fā)送單元127a。
[0211]接收單元125a接收一個幀的所有的音頻接收信號，將所接收的音頻接收信號存儲在輸入緩存器中，切換輸入緩存器和工作緩存器，并且將接收定時信號TMGkx提供至同步控制單元126。因此，已經被用作輸入緩存器的緩存器O變成工作緩存器，并且已經被用作工作緩存器的緩存器I變成輸入緩存器。然后接收并編碼下一個幀。即，新的幀的音頻接收信號被存儲在用作輸入緩存器的緩存器I中，并且對存儲在用作工作緩存器的緩存器O中的音頻接收信號進行編碼。
[0212]在音頻信號發(fā)送/接收單元125中，與由接收單元125a使用的雙緩存器一樣，還設置有由發(fā)送單元125b使用的雙緩存器(未示出)。在該雙緩存器中，緩存器中的一個緩存器用作用于發(fā)送音頻發(fā)送信號的輸出緩存器，并且緩存器中的另外一個緩存器用作用于對接收比特流進行解碼的工作緩存器。
[0213]具體地，基于解碼聲道數目NCHd來使用輸出緩存器進行音頻發(fā)送信號的發(fā)送，并且根據發(fā)送狀態(tài)將發(fā)送的樣本計數器NDtx從發(fā)送單元125b提供至同步控制單元126。BP,讀取并發(fā)送存儲在輸出緩存器中的經解碼的音頻發(fā)送信號。在這一點，由音頻解碼器124將通過音頻解碼器124對接收比特流進行解碼而獲得的音頻發(fā)送信號按順序存儲在工作緩存器中。
[0214]進行一個幀的音頻發(fā)送信號的發(fā)送，并且切換輸出緩存器和工作緩存器。然后將發(fā)送定時信號TMGtx從發(fā)送單元125b提供至同步控制單元126。
[0215]在音頻信號處理設備101中，還設置有在音頻編碼器123與音頻解碼器124之間公用的存儲器(未示出)，并且在該存儲器中確保有其中容納有對音頻信號進行編碼和解碼所需的信息的靜態(tài)數據存儲區(qū)域。例如，在靜態(tài)數據存儲區(qū)域中，比特率、狀態(tài)變量等作為關于先前的幀的信號的信息被存儲作為關于要被編碼或解碼的各個聲道的音頻信號的信息。音頻編碼器123和音頻解碼器124通過參考存儲在靜態(tài)數據區(qū)域中的關于各個聲道的信息對音頻信號進行編碼和解碼。
[0216]針對音頻信號的每個幀進行音頻信號的接收、編碼、解碼和發(fā)送，但是那些處理需要與其他外部處理例如視頻信號處理同步地執(zhí)行。即，由音頻信號處理設備101進行的各個處理，或者更具體地，生成接收定時信號TMGkj^p發(fā)送定時信號TMGtx的定時需要與生成外部同步信號的定時同步。
[0217]因此，基于從音頻信號發(fā)送/接收單元125提供的接收樣本計數器NDkx和發(fā)送樣本計數器NDTX，同步控制單元126使得由音頻信號處理設備101對音頻信號進行的各個處理與外部同步信號同步。
[0218]現在參考圖10，描述通過音頻信號發(fā)送/接收單元125和同步控制單元126使得音頻幀與外部同步信號同步的方法。
[0219]在圖10中，由箭頭QA指示的部分是音頻幀的外部同步信號(FSYNC)和內部定時信號(TMG)的定時圖。由箭頭QB指示的部分示出了通過使用雙緩存器同步內部定時信號(TMG)的方法。
[0220]由于控制內部定時信號(TMG)的處理對于發(fā)送和接收來說是相同的，所述不示出符號TX和符號RX。具體地，在下面的描述中，當不特別需要區(qū)分接收定時信號TMGkx和發(fā)送定時信號TMGtx時，也可以將那些信號稱為內部定時信號TMG。
[0221]在tl時刻之前，每NF個樣本生成外部同步信號(FSYNC)和內部定時信號(TMG)，NF個樣本等同于一個幀周期。
[0222]如由箭頭QB所指示的那樣，音頻緩存器是雙緩存器，并且各自具有樣本長度NF的兩個緩存器交替地用作音頻輸入(輸出)緩存器和工作緩存器。每次切換緩存器時，生成內部定時信號TMG。圖10中示出的音頻緩存器O和音頻緩存器I構成設置在音頻信號發(fā)送/接收單元125中的雙緩存器。在本文中不具體限定接收單元125a和發(fā)送單元125b中的哪一個使用由音頻緩存器O和音頻緩存器I形成的雙緩存器。
[0223]在tl時刻，當輸入外部同步信號(FSYNC)時，音頻緩存器O作為音頻輸入(輸出)緩存器工作，并且音頻緩存器I作為工作緩存器工作。在這一點，音頻指針定位在樣本計數器ND處。ND的值等于當前的外部同步信號與當前的內部定時信號之間的相位差。如果該值小于幀長度NF，則狀態(tài)是同步未完成狀態(tài)，并且同步狀態(tài)標記syncFlag被設置為O。
[0224]簡而言之，音頻緩存器O中的音頻指針在tl時刻的位置指示針對其已經完成了音頻信號接收或發(fā)送的樣本的位置。換言之，音頻指針的位置指示在針對正在處理的幀完成接收和發(fā)送之前要處理的音頻信號樣本的數目。
[0225]因此，由音頻指針的位置指定的樣本的數目被作為樣本計數器ND輸出到同步控制單元126，該樣本計數器ND是接收樣本計數器NDkx或發(fā)送樣本計數器NDTX。
[0226]在完成了外部同步信號與內部定時信號之間的同步的狀態(tài)下，不存在相位差，并且現在雙緩存器中的另外一個緩存器是輸入(輸出)緩存器。因此，樣本計數器ND的值與NF的值相同。
[0227]在這一點，操作進入同步建立處理，并且當前用作工作緩存器的音頻緩存器I的緩存器長度LEN根據下面的等式(2)而改變。
[0228]LEN = NF-ND...(2)
[0229]在等式(2)中，幀周期NF與樣本計數器ND之間的差等于改變之后的音頻緩存器I的緩存器長度LEN。按照上述方式改變的音頻緩存器I的緩存器長度LEN被作為校正的接收幀長度LENkx或校正的發(fā)送幀長度LENtx從同步控制單元126提供至接收單元125a或發(fā)送單元125b。
[0230]在作為切換雙緩存器的時間的t2時刻，生成內部定時信號TMG，音頻緩存器O變成工作緩存器，并且音頻緩存器I變成輸入(輸出)緩存器。
[0231]例如，如果音頻緩存器I是輸入緩存器，則要被處理的新的幀的音頻信號存儲在輸入音頻緩存器I中。在這種情況下，音頻緩存器I的緩存器長度為“LEN”，該長度小于一個幀的樣本的數目。因此，當LEN個樣本存儲在音頻緩存器I中，即t3時刻時，進行雙緩存器切換。換言之，在雙緩存器切換之前的時間段被縮短了與樣本計數器ND等同的量。
[0232]在t3時刻，當音頻指針來到緩存器長度LEN的位置時，切換音頻緩存器，并且在生成外部同步信號的同時生成內部定時信號TMG。在這一點，在同步控制單元126的控制下，音頻緩存器I的緩存器長度返回至作為原始未改變的長度的NF，并且將同步狀態(tài)標記syncFlag設置成指示同步完成狀態(tài)的I。即，以與外部同步信號與內部定時信號之間的相位差等同的量縮短至雙緩存器切換之前的時間段的音頻緩存器I的緩存器長度恢復到原始未被縮短的長度。
[0233]通過上述處理，建立了外部同步信號與音頻幀之間的同步。在t2時刻被處理的幀之后的幀成為要被處理的幀，并且對幀的音頻信號進行編碼或者解碼。
[0234]接下來，描述音頻聲道設置改變處理。
[0235]首先，描述靜態(tài)地確保音頻編碼器123和音頻解碼器124中的靜態(tài)數據區(qū)域的方法。
[0236]在音頻信號處理設備101中，編碼器的靜態(tài)數據大小為SE字節(jié)每聲道，并且解碼器的靜態(tài)數據大小為SD字節(jié)每聲道。此外，編碼器的聲道的最大可能的數目為MCH_E，并且解碼器的聲道的最大可能的數目為MCH_D。
[0237]在這一點，由下面的等式(3)表示可以容納所有聲道的數據的存儲器區(qū)域的大小TS (字節(jié))。
[0238]TS = MCH_E.SE+MCH_D.SD...(3)
[0239]鑒于此，在初始化音頻信號處理設備101時在音頻信號處理設備101的存儲器(未示出)中確保TS字節(jié)的靜態(tài)數據存儲區(qū)域。
[0240]圖11示出了在改變聲道設置時確保各個聲道的靜態(tài)數據區(qū)域的方法。
[0241]在改變聲道設置之前，將音頻編碼器123中的編碼器的聲道的數目設置為NE，并且將音頻解碼器124中的解碼器的聲道數目設置為ND。在靜態(tài)數據存儲區(qū)域中確保編碼器的靜態(tài)數據區(qū)域ESn和靜態(tài)數據區(qū)域DSn(n為聲道數目)。
[0242]靜態(tài)數據區(qū)域中的每個靜態(tài)數據區(qū)域指示開始地址指針。編碼器的每個靜態(tài)數據區(qū)域占據SE字節(jié)，SE字節(jié)為編碼器的靜態(tài)數據大小，并且解碼器的每個靜態(tài)數據區(qū)域占據SD字節(jié)，SD字節(jié)為解碼器的靜態(tài)數據大小。此處，各個開始地址指針指示各個靜態(tài)數據區(qū)域ESn和DS1J^頂部的位置。
[0243]用于對各個聲道的音頻信號進行編碼所需的信息例如比特率和狀態(tài)變量存儲在針對各個聲道設置的靜態(tài)數據區(qū)域ESn中。同樣地，用于對各個聲道的音頻信號進行解碼所需的信息例如比特率和狀態(tài)變量存儲在針對各個聲道設置的靜態(tài)數據區(qū)域DSn中。
[0244]如果根據改變聲道設置的請求將編碼器的聲道的數目改變成NE’，并且將解碼器的聲道的數目改變成ND’，則暫時釋放開始地址指針，并且順序地確保各個聲道的新的靜態(tài)數據區(qū)域的開始地址指針以及靜態(tài)數據大小的新區(qū)域、以完成初始化。在本示例中，在靜態(tài)數據存儲區(qū)域中重新確保編碼器的靜態(tài)數據區(qū)域ES1至ESne，以及解碼器的靜態(tài)數據區(qū)域DS1 至 DSnd’。
[0245]如上所述，在初始化音頻信號處理設備101時預先將可以容納所有的聲道的數據的大小的存儲器區(qū)域確保為靜態(tài)數據存儲區(qū)域，但是不是以動態(tài)的方式。因此，即使在對聲道設置作出改變時也可以防止數據存儲碎片。
[0246]另外，如圖12中所示，音頻信號處理設備101具有兩個狀態(tài)，即:“同步完成狀態(tài)”，其中，音頻信號與外部同步信號同步；以及“同步未完成狀態(tài)”，其中，音頻信號與外部同步信號不同步。當從同步控制單元126輸出的同步狀態(tài)標記syncFlag的值為“I”時，音頻信號處理設備101處于同步完成狀態(tài)。當同步狀態(tài)標記syncFlag的值為“O”時，音頻信號處理設備101處于同步未完成狀態(tài)。
[0247]此處，如果對處于同步完成狀態(tài)的聲道設置作出改變，則音頻編碼器123和音頻解碼器124可能變得不穩(wěn)定。
[0248]當輸入針對聲道設置改變的請求時，聲道設置改變單元122將聲道設置改變標記chFlag設置成1，并且將聲道設置改變標記chFlag輸入至同步控制單元126。同步控制單元126將同步狀態(tài)標記syncFlag設置成O。狀態(tài)改變單元128將狀態(tài)切換到同步未完成狀態(tài)。在改變聲道設置之后針對各個聲道初始化音頻編碼器123和音頻解碼器124。狀態(tài)改變單元128保持同步未完成狀態(tài)直到同步控制單元126建立同步并且輸出同步狀態(tài)標記syncFlag = I 為止。
[0249][編碼處理和解碼處理的描述]
[0250]現在參考圖13中的流程圖，描述要由音頻信號處理設備101進行的編碼/解碼處理。
[0251]在步驟S61中，命令處理單元121將從CPU 102接收的聲道設置改變命令發(fā)送至聲道設置改變單元122。然后聲道設置改變單元122將聲道設置改變命令從命令處理單元121發(fā)送至音頻信號發(fā)送/接收單元(音頻接口)125、音頻編碼器123和音頻解碼器124。
[0252]在步驟S62中，音頻信號發(fā)送/接收單元125根據聲道設置進行初始化。在步驟S63中，對音頻編碼器123和音頻解碼器124被初始化。
[0253]例如，在步驟S62中，音頻信號發(fā)送/接收單元125基于從聲道設置改變單元122提供的編碼聲道數目NCHe和解碼聲道數目NCHd以及聲道設置改變命令設置編碼聲道的數目和解碼聲道的數目。
[0254]在步驟S63中，基于編碼聲道數目NCHe和解碼聲道數目NCHd,音頻信號處理設備101在例如存儲器的靜態(tài)數據存儲區(qū)域中確保圖11中示出的靜態(tài)數據區(qū)域ES1至ESne，以及解碼器的靜態(tài)數據區(qū)域DS1至DSm，。此外，音頻編碼器123和音頻解碼器124將針對各個聲道的比特率、狀態(tài)變量的初始值等存儲到確保在靜態(tài)數據存儲區(qū)域中的靜態(tài)數據區(qū)域中。
[0255]在步驟S64中，同步控制單元126確定是否已經輸入外部同步信號。如果在步驟S64中檢測到外部同步信號的輸入，則處理進行至步驟S65。
[0256]在步驟S65中，同步控制單元126確定樣本計數器ND的值是否等于幀周期NF。具體地，同步控制單元126確定來自接收單元125a的接收樣本計數器NDkx的樣本計數器ND的值以及來自發(fā)送單元125b的發(fā)送樣本計數器NDtx的樣本計數器ND的值是否等于幀周期NF。
[0257]如果在步驟S65中確定樣本計數器ND的值等于幀周期NF，則處理進行至步驟S66。由于在這種情況下樣本計數器ND等于幀周期NF，所以外部同步信號(FSYNC)與內部定時信號(TMG)彼此同步。
[0258]在步驟S66中，同步控制單元126將同步狀態(tài)標記syncFlag設置成1，以完成同步。然后，處理進行至步驟S71，以使得狀態(tài)改變單元128進行至同步完成狀態(tài)。在這一點，同步控制單元126將為“I”的同步狀態(tài)標記syncFlag提供至狀態(tài)改變單元128。
[0259]如果在步驟S64中由同步控制單元126未檢測到外部同步信號的輸入，則處理進行至步驟S69。
[0260]此外，如果在步驟S65中確定樣本計數器ND的值不等于幀周期NF，則處理進行至步驟S67。由于在這種情況下樣本計數器ND不等于幀周期NF，所以外部同步信號(FSYNC)與內部定時信號(TMG)不彼此同步。
[0261]在步驟S67中，同步控制單元126將同步狀態(tài)標記syncFlag設置成0，并且將同步狀態(tài)標記syncFlag提供至狀態(tài)改變單元128。
[0262]在步驟S68中，在同步建立處理中進行參考圖10描述的tl時刻至t3時刻的各個處理。
[0263]具體地，同步控制單元126根據上述等式(2)計算音頻緩存器的被改變的緩存器長度LEN，并且將獲得的緩存器長度LEN作為校正的接收幀長度LENkx或校正的發(fā)送幀長度LENtx提供至接收單元125a或發(fā)送單元125b。然后接收單元125a和發(fā)送單元125b改變用作音頻信號發(fā)送/接收單元125中的工作緩存器的音頻緩存器的緩存器長度。
[0264]因此，當切換工作音頻緩存器和輸入/輸出音頻緩存器時，或者當進行雙緩存器切換時，外部同步信號(FSYNC)與內部定時信號(TMG)彼此同步。
[0265]在其中在步驟S68中進行同步建立處理的情況下，或者在其中在步驟S64中未檢測到外部同步信號的輸入的情況下，進行步驟S69中的過程。
[0266]具體地，在步驟S69中，聲道設置改變單元122確定是否接收到針對聲道設置改變的請求。
[0267]如果在步驟S69中確定接收到針對聲道設置改變的請求，則聲道設置改變單元122在步驟S70中改變聲道設置。在此之后，處理返回至步驟S62，并且重復上述過程。
[0268]具體地，聲道設置改變單元122將聲道設置改變標記chFlag設置成I，并且將標記提供至同步控制單元126。聲道設置改變單元122還將編碼聲道數目NCHe提供至音頻編碼器123和音頻信號發(fā)送/接收單元125，并且將解碼聲道數目NCHd提供至音頻解碼器124和音頻信號發(fā)送/接收單元125。
[0269]另一方面，如果在步驟S69中確定未接收到針對聲道設置改變的請求，則處理進行至步驟S64，并且重復上述過程。
[0270]當在步驟S66中將同步狀態(tài)標記syncFlag設置成I之后，則同步控制單元126在步驟S71中確定是否已檢測到外部同步信號。
[0271]如果在步驟S71中確定已經檢測到外部同步信號，則同步控制單元126在步驟S72中確定樣本計數器ND是否等于幀周期NF。
[0272]如果在步驟S72中確定樣本計數器ND的值等于幀周期NF，則繼續(xù)同步狀態(tài)，并且處理進行至步驟S73。
[0273]在步驟S73中，同步控制單元126將同步狀態(tài)標記syncFlag設置成1，并且將同步狀態(tài)標記syncFlag提供至狀態(tài)改變單元128。狀態(tài)改變單元128根據來自同步控制單元126的同步狀態(tài)標記將同步狀態(tài)變量STsyic設置成1，并且將同步狀態(tài)變量STsync提供至音頻編碼器123和音頻解碼器124。即，狀態(tài)變成同步完成狀態(tài)。
[0274]在步驟S74中，音頻編碼器123進行音頻編碼。此外，在步驟S75中，音頻解碼器124進行音頻解碼。具體地，音頻編碼器123對來自接收單元125a的音頻接收信號進行編碼，并且將結果提供至發(fā)送單元127a。音頻解碼器124對來自接收單元127b的接收比特流進行解碼，并且將結果提供至發(fā)送單元125b。在進行音頻解碼之后，處理返回至步驟S71，并且重復上述過程。
[0275]如果在步驟S72中確定樣本計數器ND的值不等于幀周期NF，則不繼續(xù)同步狀態(tài)，并且處理進行至步驟S76。在這種情況下，外部同步信號與內部定時信號因為某些原因而不彼此同步。
[0276]在步驟S76中，同步控制單元126將同步狀態(tài)標記syncFlag設置成0，并且狀態(tài)被狀態(tài)改變單元128改變成同步未完成狀態(tài)。即，在進行了步驟S76中的過程之后，處理返回至步驟S63，并且重復上述過程。
[0277]具體地，當將為O的同步狀態(tài)標記syncFlag從同步控制單元126提供到狀態(tài)改變單元128時，狀態(tài)改變單元128將同步狀態(tài)變量STsyic設置成0，并且將同步狀態(tài)變量STswc提供至音頻編碼器123和音頻解碼器124。因此，狀態(tài)變成同步未完成狀態(tài)，并且停止由音頻編碼器123進行的編碼處理以及由音頻解碼器124進行的解碼處理。當外部同步信號與內部定時信號不彼此同步時中止編碼處理和解碼處理，使得音頻編碼器123和音頻解碼器124被初始化。在這種方式下，可以避免音頻信號處理設備101變得不穩(wěn)定。
[0278]如果在步驟S71中由同步控制單元126未檢測到外部同步信號的輸入，則處理進行至步驟S77。
[0279]具體地，在步驟S77中，聲道設置改變單元122確定是否接收到針對聲道設置改變的請求。
[0280]如果在步驟S77中確定接收到針對聲道設置改變的請求，則聲道設置改變單元122在步驟S78中對聲道設置作出改變，將聲道設置改變標記chFlag設置成I，并且將聲道設置改變標記chFlag發(fā)送至同步控制單元126。聲道設置改變單元122還將編碼聲道數目NCHe提供至音頻編碼器123和音頻信號發(fā)送/接收單元125，并且將解碼聲道數目NCHd發(fā)送至音頻解碼器124和音頻信號發(fā)送/接收單元125。
[0281]在步驟S79中，同步控制單元126將同步狀態(tài)標記syncFlag設置成0，并且將同步狀態(tài)標記syncFlag提供至狀態(tài)改變單元128。為了初始化音頻編碼器123和音頻解碼器124，狀態(tài)改變單元128將同步狀態(tài)變量STsyn。設置成0，并且進行至同步未完成狀態(tài)。SP，在進行了步驟S79中的過程之后，處理返回至步驟S62，并且重復上述過程。
[0282]在狀態(tài)由于步驟S79中的過程而變成同步未完成狀態(tài)之后，停止由音頻編碼器123進行的編碼處理以及由音頻解碼器124進行的解碼處理，并且外部同步信號和內部定時信號彼此同步。在編碼處理和解碼處理被中止時，外部同步信號與內部定時信號彼此同步。在這種方式下，可以防止音頻信號處理設備101變得不穩(wěn)定。
[0283]另一方面，如果在步驟S77中確定未接收到針對聲道設置改變的請求，則處理返回至步驟S71，并且重復上述過程。
[0284]以上述方式，音頻信號處理設備101在外部同步信號與音頻幀之間建立同步，并且對音頻信號進行編碼和解碼。
[0285]在音頻信號處理設備101中，當音頻信號與信號例如圖像信號同步并且然后被處理時，基于外部同步信號將狀態(tài)分類成同步完成狀態(tài)和同步未完成狀態(tài)這兩個狀態(tài)。在這種方式下，可以清楚地對要處理的任務進行區(qū)分，并且可以避免復雜性。
[0286]同樣，在對音頻信號發(fā)送/接收單元125處生成的內部定時信號與外部同步信號進行同步的處理中，使用雙緩存器檢測外部同步信號與內部定時信號之間的相位差，并且基于相位差改變雙緩存器的緩存器中的一個緩存器的緩存器長度。在這種方式下，生成內部定時信號的定時被偏移，并且可以以少量資源使得外部同步信號與內部定時信號彼此同止/J/ O
[0287]此外，在改變聲道設置的處理中，在靜態(tài)數據存儲區(qū)域中靜態(tài)地確保音頻編碼器123和音頻解碼器124的靜態(tài)數據區(qū)域。因此，即使在音頻信號處理設備101在操作時，也可以設置每個聲道的編碼器和解碼器的靜態(tài)數據區(qū)域而沒有存儲器的存儲碎片。即使在外部同步信號與音頻信號處理設備101彼此同步時，狀態(tài)也可以暫時地進入同步未完成狀態(tài)，并且確保和初始化每個聲道的編碼器和解碼器的靜態(tài)數據區(qū)域。在這種方式下，可以防止音頻信號處理設備101變得不穩(wěn)定。
[0288]應當注意的是，上述一系列處理可以由硬件進行或者可以由軟件進行。當一系列處理由軟件進行時，形成軟件的程序安裝在計算機中。此處，計算機可以是結合在專用硬件中的計算機，或者可以是通過在其中安裝各種程序來執(zhí)行各種功能的通用個人計算機。
[0289]圖14是示出了根據程序進行上述一系列處理的計算機的硬件的示例結構的框圖。
[0290]在計算機中，CPU (中央處理單元)201、R0M (只讀存儲器)202和RAM (隨機存取存儲器)203通過總線204彼此連接。
[0291]輸入/輸出接口 205還連接至總線204。輸入單元206、輸出單元207、存儲單元208、通信單元209和驅動210連接至輸入/輸出接口 205。
[0292]輸入單元206由鍵盤、鼠標、麥克風、成像元件等形成。輸出單元207由顯示器、揚聲器等形成。存儲單元208由硬盤、非易失性存儲器等形成。通信單元209由網絡接口等形成。驅動210驅動可移除介質211例如磁盤、光盤、磁光盤或半導體存儲器。
[0293]在具有上述結構的計算機中，CPU 201經由輸入/輸出接口 205和總線204將存儲在存儲單元208中的程序裝載到RAM 203中，并且執(zhí)行程序，使得進行上述一系列處理。
[0294]例如，由計算機(CPU 201)執(zhí)行的程序可以記錄在作為要被設置的封裝介質的可移除介質211上。可替選地，可以經由有線發(fā)送介質或無線發(fā)送介質例如局域網、因特網或數字衛(wèi)星廣播來提供程序。
[0295]在計算機中，當可移除介質211被安裝在驅動210上時，程序可以經由輸入/輸出接口 205安裝在存儲單元208中。程序也可以由通信單元209經由有線或無線發(fā)送介質來接收，并且被安裝在存儲單元208中。除此之外，程序可以預先安裝在ROM 202或存儲單元208 中。
[0296]由計算機執(zhí)行的程序可以是用于按照根據本說明書中描述的順序以時間順序執(zhí)行處理的程序，或者可以是用于并行進行處理或在需要時例如當存在呼叫時進行處理的程序。
[0297]應當注意的是，本技術的實施方式不限于上述實施方式，并且在不背離本技術的范圍的情況下可以對實施方式作出各種修改。
[0298]例如，本技術可以在云計算結構中實施，在云計算中經由網絡在多個設備之間共享一個功能，并且可以由彼此合作的設備進行處理。
[0299]參考上述流程圖描述的各個步驟可以由一個設備進行或者可以在設備之間共享。
[0300]在其中一個步驟包括多于一個的處理的情況下，包括在一個步驟中的處理可以由一個設備進行或者可以在設備之間共享。
[0301]此外，本技術可以采用以下形式。
[0302][I] 一種解碼設備，包括:
[0303]解碼單元，所述解碼單元通過對以幀為單位的音頻信號進行解碼生成經解碼的信號;
[0304]間拔單元，所述間拔單元通過對較早輸出的輸出信號進行間拔處理來生成間拔信號;
[0305]插值信號生成單元，所述插值信號生成單元基于所述間拔信號生成插值信號；以及
[0306]輸出切換單元，所述輸出切換單元根據關于所述幀的錯誤信息來輸出所述經解碼的信號或所述插值信號作為所述輸出信號。
[0307][2]根據[I]所述的解碼設備，其中，所述間拔單元直接對所述輸出信號進行所述間拔處理，以生成所述輸出信號的高頻返送分量被混入其中的所述間拔信號。
[0308][3]根據[I]或[2]所述的解碼設備，還包括:
[0309]間拔信號存儲單元，所述間拔信號存儲單元被配置成存儲所述間拔信號；以及
[0310]相似信號檢測單元，所述相似信號檢測單元被配置成在所述音頻信號從正被處理的幀消失時從存儲在所述間拔信號存儲單元中的所述間拔信號中檢測相似區(qū)，所述相似區(qū)與緊接在所述音頻信號消失之前的時刻的所述間拔信號的區(qū)相似，
[0311]其中，所述插值信號生成單元基于存儲在所述間拔信號存儲單元中的所述間拔信號中的緊接在所述相似區(qū)之后的區(qū)中的信號來生成所述插值信號。
[0312][4]根據[3]所述的解碼設備，
[0313]其中，所述插值信號生成單元對存儲在所述間拔信號存儲單元中的所述間拔信號中的緊接在所述相似區(qū)之后的區(qū)中的信號進行上采樣，以及
[0314]所述解碼設備還包括平滑單元，所述平滑單元被配置成使用低通濾波器對由所述插值信號生成單元上采樣的信號進行濾波處理，并且將所述濾波信號設置為所述插值信號。
[0315][5]根據[4]所述的解碼設備，其中，所述平滑單元將下述信號中的一個用作所述低通濾波器的內部狀態(tài)的初始值:緊接在所述音頻信號從正被處理的幀消失之前的所述音頻信號，以及通過對緊接在所述音頻信號消失之前的時刻的所述間拔信號進行上采樣而獲得的所述信號。
[0316][6]根據[I]至[5]中任一項所述的解碼設備，其中，所述間拔單元通過對從所述輸出切換單元作為所述輸出信號輸出的、所述經解碼的信號和所述插值信號中的一個信號進行所述間拔處理來生成所述間拔信號。
[0317][7]根據[I]至[6]中任一項所述的解碼設備，還包括插值狀態(tài)確定單元，所述插值狀態(tài)確定單元被配置成基于關于幀的所述錯誤信息來確定插值狀態(tài)，其中，所述輸出切換單元通過對所述插值信號和所述經解碼的信號進行加權重復相加來生成組合信號，并且根據所述插值狀態(tài)輸出所述經解碼的信號、所述插值信號和所述組合信號中的一個信號作為所述輸出信號。
[0318][8] 一種解碼方法，包括下述步驟:
[0319]通過對以幀為單位的音頻信號進行解碼生成經解碼的信號；
[0320]通過對較早輸出的輸出信號進行間拔處理生成間拔信號；
[0321]基于所述間拔信號生成插值信號；以及
[0322]根據關于所述幀的錯誤信息輸出所述經解碼的信號或所述插值信號作為所述輸出信號。
[0323][9] 一種用于使計算機進行處理的程序，所述處理包括下述步驟:
[0324]通過對以幀為單位的音頻信號進行解碼生成經解碼的信號；
[0325]通過對較早輸出的輸出信號進行間拔處理生成間拔信號；
[0326]基于所述間拔信號生成插值信號；以及
[0327]根據關于所述幀的錯誤信息輸出所述經解碼的信號或所述插值信號作為所述輸出信號。
[0328][10] 一種音頻信號處理設備,包括:
[0329]定時信號生成單元，所述定時信號生成單元被配置成在通過使用雙緩存器處理音頻信號的情況下在所述雙緩存器被切換時輸出內部定時信號，所述雙緩存器由各自具有預定長度的兩個緩存器形成；以及
[0330]同步控制單元，所述同步控制單元被配置成在所述內部定時信號與從外部提供的外部定時信號不同步時，通過將切換所述雙緩存器之前的持續(xù)時間縮短與所述內部定時信號和所述外部定時信號之間的相位差等同的量，來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步。
[0331][11]根據[10]所述的音頻信號處理設備，還包括狀態(tài)改變單元，所述狀態(tài)改變單元被配置成在所述內部定時信號與所述外部定時信號同步時將當前狀態(tài)改變成同步完成狀態(tài)并使用所述雙緩存器繼續(xù)處理所述音頻信號，并且在所述內部定時信號與所述外部定時信號不同步時將所述當前狀態(tài)改變成同步未完成狀態(tài)并且中止處理所述音頻信號。
[0332][12]根據[11]所述的音頻信號處理設備，其中，當聲道的所述音頻信號的處理的執(zhí)行被控制并且存在改變要被處理的所述音頻信號的聲道的數目的請求時，所述狀態(tài)改變單元將所述當前狀態(tài)改變成所述同步未完成狀態(tài)，并且中止處理所述音頻信號。
[0333][13]根據[11]或[12]所述的音頻信號處理設備，其中，所述同步控制單元通過使構成所述雙緩存器的一個緩存器的長度縮短與所述相位差等同的量并且縮短在切換所述雙緩存器之前的所述持續(xù)時間來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步，并且通過將所述緩存器的被縮短的長度返回到原始長度來將在下一次切換所述雙緩存器之前的所述持續(xù)時間返回到原始未被縮短的長度。
[0334][14]根據[11]至[13]中任一項所述的音頻信號處理設備，
[0335]其中，在接收的所述音頻信號被存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器之一中并且所述音頻信號在所述緩存器之一中的存儲完成時，所述定時信號生成單元切換所述雙緩存器并且輸出所述內部定時信號，
[0336]所述狀態(tài)改變單元根據所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)還是所述同步未完成狀態(tài)來控制對所述音頻信號的編碼，以及
[0337]所述音頻信號處理設備還包括編碼單元，所述編碼單元被配置成在所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)時對存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器中的另一緩存器中的所述音頻信號進行編碼。
[0338][15]根據[11]至[13]中任一項所述的音頻信號處理設備，
[0339]其中，在被解碼并存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器之一中的所述音頻信號被發(fā)送并且所述音頻信號從所述緩存器之一的發(fā)送完成時，所述定時信號生成單元切換所述雙緩存器并且輸出所述內部定時信號，
[0340]所述狀態(tài)改變單元根據所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)還是所述同步未完成狀態(tài)來控制對所述音頻信號的解碼，以及
[0341]所述音頻信號處理設備還包括解碼單元，所述解碼單元被配置成在所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)時對所述音頻信號進行解碼并且將所述經解碼的音頻信號存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器中的另一緩存器中。
[0342][16]根據[12]所述的音頻信號處理設備，
[0343]其中，將具有由被處理的所述音頻信號的聲道的最大可能的數目確定的大小的記錄區(qū)域確保為用于存儲處理每個聲道的所述音頻信號所需的信息的靜態(tài)數據存儲區(qū)域，以及
[0344]當存在改變聲道數目的請求時，在所述靜態(tài)數據存儲區(qū)域中確保用于存儲處理所述音頻信號所需的所述信息的、各個聲道的靜態(tài)數據區(qū)域。
[0345][17] 一種音頻信號處理方法，包括下述步驟:
[0346]在通過使用雙緩存器處理音頻信號的情況下在切換所述雙緩存器時輸出內部定時信號，所述雙緩存器由各自具有預定長度的兩個緩存器形成；以及
[0347]在所述內部定時信號與從外部提供的外部定時信號不同步時，通過將切換所述雙緩存器之前的持續(xù)時間縮短與所述內部定時信號和所述外部定時信號之間的相位差等同的量，來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步。
[0348][18] 一種使計算機進行處理的程序，所述處理包括下述步驟:
[0349]在通過使用雙緩存器處理音頻信號的情況下在所述雙緩存器被切換時輸出內部定時信號，所述雙緩存器由各自具有預定長度的兩個緩存器形成；以及
[0350]在所述內部定時信號與從外部提供的外部定時信號不同步時，通過將切換所述雙緩存器之前的持續(xù)時間縮短與所述內部定時信號和所述外部定時信號之間的相位差等同的量來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步。
[0351]附圖標記列表
[0352]11音頻信號處理設備
[0353]23幀信號解碼單元
[0354]24插值狀態(tài)確定單元
[0355]25輸出切換單元
[0356]26返送混合/間拔單元
[0357]27間拔信號緩存器
[0358]28相似信號檢測單元
[0359]30平滑單元
[0360]101音頻信號處理設備
[0361]122聲道設備改變單元
[0362]123音頻編碼器
[0363]124音頻解碼器
[0364]126同步控制單元
[0365]128狀態(tài)改變單元
【權利要求】
1.一種解碼設備，包括: 解碼單元，所述解碼單元通過對以幀為單位的音頻信號進行解碼生成經解碼的信號； 間拔單元，所述間拔單元通過對較早輸出的輸出信號進行間拔處理來生成間拔信號；插值信號生成單元，所述插值信號生成單元基于所述間拔信號生成插值信號；以及輸出切換單元，所述輸出切換單元根據關于所述幀的錯誤信息來輸出所述經解碼的信號或所述插值信號作為所述輸出信號。
2.根據權利要求1所述的解碼設備，其中，所述間拔單元直接對所述輸出信號進行所述間拔處理，以生成所述輸出信號的高頻返送分量被混入其中的所述間拔信號。
3.根據權利要求2所述的解碼設備，還包括: 間拔信號存儲單元，所述間拔信號存儲單元被配置成存儲所述間拔信號；以及相似信號檢測單元，所述相似信號檢測單元被配置成在所述音頻信號從正被處理的幀消失時從存儲在所述間拔信號存儲單元中的所述間拔信號中檢測相似區(qū)，所述相似區(qū)與緊接在所述音頻信號消失之前的時刻的所述間拔信號的區(qū)相似， 其中，所述插值信號生成單元基于存儲在所述間拔信號存儲單元中的所述間拔信號中的緊接在所述相似區(qū)之后的區(qū)中的信號來生成所述插值信號。
4.根據權利要求3所述的解碼設備， 其中，所述插值信號生成單元對存儲在所述間拔信號存儲單元中的所述間拔信號中的緊接在所述相似區(qū)之后的區(qū)中的信號進行上采樣，以及 所述解碼設備還包括平滑單元，所述平滑單元被配置成使用低通濾波器對由所述插值信號生成單元上采樣的信號進行濾波處理，并且將所述濾波信號設置為所述插值信號。
5.根據權利要求4所述的解碼設備， 其中，所述平滑單元將下述信號中的一個用作所述低通濾波器的內部狀態(tài)的初始值:緊接在所述音頻信號從正被處理的幀消失之前的所述音頻信號，以及通過對緊接在所述音頻信號消失之前的時刻的所述間拔信號進行上采樣而獲得的所述信號。
6.根據權利要求5所述的解碼設備， 其中，所述間拔單元通過對從所述輸出切換單元作為所述輸出信號輸出的、所述經解碼的信號和所述插值信號中的一個信號進行所述間拔處理來生成所述間拔信號。
7.根據權利要求6所述的解碼設備，還包括插值狀態(tài)確定單元，所述插值狀態(tài)確定單元被配置成基于關于幀的所述錯誤信息來確定插值狀態(tài)， 其中，所述輸出切換單元通過對所述插值信號和所述經解碼的信號進行加權重復相加來生成組合信號，并且根據所述插值狀態(tài)輸出所述經解碼的信號、所述插值信號和所述組合信號中的一個信號作為所述輸出信號。
8.一種解碼方法，包括下述步驟: 通過對以幀為單位的音頻信號進行解碼生成經解碼的信號；通過對較早輸出的輸出信號進行間拔處理生成間拔信號； 基于所述間拔信號生成插值信號；以及 根據關于所述幀的錯誤信息輸出所述經解碼的信號或所述插值信號作為所述輸出信號。
9.一種用于使計算機進行處理的程序，所述處理包括下述步驟: 通過對以幀為單位的音頻信號進行解碼生成經解碼的信號； 通過對較早輸出的輸出信號進行間拔處理生成間拔信號； 基于所述間拔信號生成插值信號；以及 根據關于所述幀的錯誤信息輸出所述經解碼的信號或所述插值信號作為所述輸出信號。
10.一種音頻信號處理設備，包括: 定時信號生成單元，所述定時信號生成單元被配置成在通過使用雙緩存器處理音頻信號的情況下在所述雙緩存器被切換時輸出內部定時信號，所述雙緩存器由各自具有預定長度的兩個緩存器形成；以及 同步控制單元，所述同步控制單元被配置成在所述內部定時信號與從外部提供的外部定時信號不同步時，通過將切換所述雙緩存器之前的持續(xù)時間縮短與所述內部定時信號和所述外部定時信號之間的相位差等同的量，來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同止/J/ O
11.根據權利要求10所述的音頻信號處理設備，還包括狀態(tài)改變單元，所述狀態(tài)改變單元被配置成在所述內部定時信號與所述外部定時信號同步時將當前狀態(tài)改變成同步完成狀態(tài)并使用所述雙緩存器繼續(xù)處理所述音頻信號，并且在所述內部定時信號與所述外部定時信號不同步時將所述當前狀態(tài)改變成同步未完成狀態(tài)并且中止處理所述音頻信號。
12.根據權利要求11所述的音頻信號處理設備，其中，當多個聲道的所述音頻信號的處理的執(zhí)行被控制并且存在改變要被處理的所述音頻信號的聲道的數目的請求時，所述狀態(tài)改變單元將所述當前狀態(tài)改變成所述同步未完成狀態(tài)，并且中止處理所述音頻信號。
13.根據權利要求12所述的音頻信號處理設備，其中，所述同步控制單元通過使構成所述雙緩存器的一個緩存器的長度縮短與所述相位差等同的量并且縮短在切換所述雙緩存器之前的所述持續(xù)時間來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步，并且通過將所述緩存器的被縮短的長度返回到原始長度來將在下一次切換所述雙緩存器之前的所述持續(xù)時間返回到原始未被縮短的長度。
14.根據權利要求13所述的音頻信號處理設備， 其中，在接收的所述音頻信號被存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器之一中并且所述音頻信號在所述緩存器之一中的存儲完成時，所述定時信號生成單元切換所述雙緩存器并且輸出所述內部定時信號， 所述狀態(tài)改變單元根據所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)還是所述同步未完成狀態(tài)來控制對所述音頻信號的編碼，以及 所述音頻信號處理設備還包括編碼單元，所述編碼單元被配置成在所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)時對存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器中的另一緩存器中的所述音頻信號進行編碼。
15.根據權利要求13所述的音頻信號處理設備， 其中，在被解碼并存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器之一中的所述音頻信號被發(fā)送并且所述音頻信號從所述緩存器之一的發(fā)送完成時，所述定時信號生成單元切換所述雙緩存器并且輸出所述內部定時信號， 所述狀態(tài)改變單元根據所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)還是所述同步未完成狀態(tài)來控制對所述音頻信號的解碼，以及 所述音頻信號處理設備還包括解碼單元，所述解碼單元被配置成在所述當前狀態(tài)是所述同步完成狀態(tài)時對所述音頻信號進行解碼并且將所述經解碼的音頻信號存儲在構成所述雙緩存器的所述緩存器中的另一緩存器中。
16.根據權利要求12所述的音頻信號處理設備， 其中，將具有由被處理的所述音頻信號的聲道的最大可能的數目確定的大小的記錄區(qū)域確保為用于存儲處理每個聲道的所述音頻信號所需的信息的靜態(tài)數據存儲區(qū)域，以及 當存在改變聲道數目的請求時，在所述靜態(tài)數據存儲區(qū)域中確保用于存儲處理所述音頻信號所需的所述信息的、各個聲道的靜態(tài)數據區(qū)域。
17.一種音頻信號處理方法，包括下述步驟: 在通過使用雙緩存器處理音頻信號的情況下在切換所述雙緩存器時輸出內部定時信號，所述雙緩存器由各自具有預定長度的兩個緩存器形成；以及 在所述內部定時信號與從外部提供的外部定時信號不同步時，通過將切換所述雙緩存器之前的持續(xù)時間縮短與所述內部定時信號和所述外部定時信號之間的相位差等同的量，來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步。
18.一種使計算機進行處理的程序，所述處理包括下述步驟: 在通過使用雙緩存器處理音頻信號的情況下在所述雙緩存器被切換時輸出內部定時信號，所述雙緩存器由各自具有預定長度的兩個緩存器形成；以及 在所述內部定時信號與從外部提供的外部定時信號不同步時，通過將切換所述雙緩存器之前的持續(xù)時間縮短與所述內部定時信號和所述外部定時信號之間的相位差等同的量來使所述內部定時信號與所述外部定時信號同步。
【文檔編號】G10L19/005GK104205210SQ201380018003
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年4月4日 優(yōu)先權日:2012年4月13日
【發(fā)明者】戶栗康裕, 前田祐兒, 松本淳 申請人:索尼公司