[发明专利]解码装置和解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于解码音频信号的技术。

背景技术

近来，高效先进音频编码(HE-AAC)方法被用于编码声音、声响和音乐。HE-AAC方法为音频压缩方法，其主要例如由运动图像专家组规范2(MPEG-2)、或运动图像专家组规范4(MPEG-4)使用。

根据HE-AAC方法的编码，待编码的音频信号(涉及诸如声音、声响和音乐之类的信号)的低频分量通过先进音频编码(AAC)方法编码，并且音频信号的高频分量通过频带复制(SBR)方法编码。根据SBR方法，通过仅仅编码不能根据音频信号的低频分量预估(estimated)的部分，音频信号的高频分量可以利用比通常状况少的位数来编码。在下文中，由AAC方法编码的数据被称作AAC数据，而通过SBR方法编码的数据被称作SBR数据。

根据HE-AAC方法的编码，频带越高，分出的带宽越宽。音频信号的功率在分出的频带中均分(even out)，随后对音频信号编码。如图15中所示，依据HE-AAC方法的编码对音频信号进行编码，频率(即待由SBR方法进行编码的高频分量的频率)越高，分出的带宽越宽。

下面解释用于解码由HE-AAC方法编码的数据(HE-AAC数据)的解码器的实施例。如图16所示，解码器10包括数据分离单元11、AAC解码单元12、分析滤波器13、高频生成单元14和合成滤波器15。

当数据分离单元11获得HE-AAC数据时，数据分离单元11将HE-AAC数据分成AAC数据和SBR数据，并且将AAC数据输出至AAC解码单元12，以及将SBR数据输出至高频生成单元14。

AAC解码单元12解码AAC数据，并且将经解码的AAC数据输出至分析滤波器13，作为AAC解码音频数据。分析滤波器13基于从AAC解码单元12获得的AAC解码音频数据，计算涉及音频信号的低频分量的时间和频率特性，并且将计算结果输出至合成滤波器15和高频生成单元14。在下文中，从分析滤波器13输出的计算结果被称作低频分量数据。

高频生成单元14基于从数据分离单元11获得的SBR数据和从分析滤波器13获得的低频分量数据，生成音频信号的高频分量。随后高频生成单元14将所生成的高频分量的数据作为高频分量数据输出至合成滤波器15。

合成滤波器15合成从分析滤波器13获得的低频分量数据和从高频生成单元14获得的高频分量数据，并输出所合成的数据作为HE-AAC输出音频数据。

下面解释解码器10执行的处理。如在图17的左部分中所示，分析滤波器13生成低频分量数据。如在图17的右部分中示出的，高频生成单元14根据低频分量数据生成高频分量数据，并且合成滤波器15合成该低频分量数据和该高频分量数据以输出HE-AAC输出音频数据。由此，解码器10将HE-AAC数据方法编码的音频信号解码成HE-AAC输出音频数据。

日本专利申请特开第2002-73088号公开了一种即使在信号的高频部分被急剧地衰减的情况下，也能精确地恢复信号的技术。根据该技术，频谱被分成多个频带；彼此之间具有强相关的频带结合成用于删除和插入的对；除去用于删除的频带并且将其余的频带转换至低频侧；从而保存了高频侧的信号；这样在音频信号被压缩时保持了较高的声响质量。

然而，上述的常规技术具有以下问题：即由于SBR方法编码的音频信号的频率分辨率较低，因而导致SBR方法编码的音频信号的高频分量不能被适当地解码。

在常规的SBR方法中，待编码的频带的带宽较宽(SBR方法的频率分辨率较低)。如在图18中所示，如果诸如辅音之类的一部分声响(其中在高频分量侧的频带中的功率急剧下降)以较宽的带宽编码，则频带中的功率被均分，这样功率在低频侧和高频侧之间均分，从而频带中的高频侧被强调。

如图18所示，音频信号在频带中的高频侧被强调的状态下被编码。如果基于这种编码的音频信号解码该音频信号，则编码音频信号被解码为频带中的高频侧被强调，这样音频信号不能被适当地解码。

换言之，即使音频信号的高频分量不能被适当地编码，也强烈要求解码后的音频信号是通过补偿高频分量而被精确地解码出的。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地解决传统技术中的问题。