用於視聽設備的信號處理及聲象定位裝置和方法

2023-06-11 13:40:11 2

專利名稱：用於視聽設備的信號處理及聲象定位裝置和方法
技術領域：
本發明涉及使用在把編碼的比特數據流解碼成PCM數據的AV(視聽)設備中的一種音頻解碼裝置。本發明還涉及使用在AV設備中的信號處理裝置、伴音圖象定位裝置、伴音圖象控制方法、音頻信號處理裝置和音頻信號高速率再生方法將參考圖6，7和8對於傳統的音頻解碼裝置550作描述。圖6中示出的是傳統的音頻解碼裝置550。該音頻解碼裝置550包括一個集成半導體器件508。該集成半導體器件508包括一個輸入比特數據流句法分析器501、一個指數部分解碼器502、一個尾數數據比特分配器503、一個尾數部分解碼器504、一個IMDCT 505、一個降混頻操作器506和一個內部存儲器裝置507。該集成半導體器件508與一個外部存儲器裝置500交換數據。
比特數據流首先存儲在外部存儲器裝置500中，並輸入到輸入比特數據流句法分析器501中。該輸入比特數據流句法分析器501分析該比特數據流的句法並提取為進行解碼所需的數據。這種數據被送到指數部分解碼器502。該指數部分解碼器502從這些解碼需求的數據形成用於頻域的指數數據，並將這些指數數據輸出到尾數數據比特分配器503和IMDCT 505。該尾數數據比特分配器503從這些用於頻域的數據和存儲在外部存儲器裝置500中的數據計算出一個尾數數據比特分配量，並將該尾數數據比特分配量輸出到IMDCT 505(反相修正離散餘弦變換器)。從這些外部的數據和這些頻域的尾數數據，IMDCT 505形成時域中的解碼音頻數據，並將這些音頻數據存儲在外部存儲器裝置500中。從這些存儲在外部存儲器裝置500中的解碼音頻數據中，該降混頻操作器506形成PCM數據，執行交錯並隨後將這些產生的數據存儲在外部存儲器裝置500中。這些PCM數據再從外部存儲器裝置500輸出。
圖7是在圖6中示出的外部存儲器裝置500的存儲區域圖。該存儲區域圖包括一個用於存儲一個數據塊PCM數據的區域600、一個用於存儲信道0的一個數據塊解碼音頻數據的區域601、一個用於存儲信道1的一個數據塊解碼音頻數據的區域602、一個用於存儲信道2的一個數據塊解碼音頻數據的區域603、一個用於存儲信道3的一個數據塊解碼音頻數據的區域604、一個用於存儲信道4的一個數據塊解碼音頻數據的區域605和一個用於存儲信道5的一個數據塊解碼音頻數據的區域606。
圖8的流程圖示出的是對於每一個頻道的一個編碼音頻數據塊進行解碼的方法。
在步驟S11中，初始化一個寄存器(沒示出)、內部存儲器裝置507和外部存儲器裝置500。在步驟S12中，在外部存儲器裝置500中的比特數據流輸入到集成半導體器件508中(編碼數據的接收)。
在步驟S13中，解析比特數據流的句法，並且提取進行解碼所需的數據(比特數據流分析)。在步驟S14中，利用提取的數據形成用於頻域的指數數據。在步驟S15中，利用頻域的指數數據計算尾數數據的比特分配量。在步驟S16中，利用該尾數數據比特分配量形成頻域的尾數數據。在步驟S17中，利用頻域的尾數數據和用於頻域的指數數據形成解碼音頻數據。在步驟S18中，產生的解碼音頻數據存儲在外部存儲器裝置500中。
上述的步驟針對包括在一個數據塊中的信道的數目執行，並在步驟S19中證實重複需要的次數。結果是，對應於包括在一個數據塊中的信道數目的解碼音頻數據段數被形成並存儲在外部存儲器裝置500中。
在S20中，在外部存儲器裝置500中的用於每一個頻道的一個數據塊的解碼音頻數據輸入到集成半導體器件508中。在步驟S21中，用於每一個頻道的這一個數據塊的解碼音頻數據被轉換成一個數據塊的PCM數據(降混頻計算)。在步驟S22中，一個數據塊的PCM數據被輸出到外部存儲器裝置500。
在傳統的音頻解碼裝置550中，以一種降混頻計算來得到一個數據塊的PCM數據。因此，用於在降混頻計算之前輸入到外部存儲器裝置500的和在降混頻計算之後用於將PCM數據寫入到外部存儲器裝置500音頻數據的數據傳輸量將是相當地大，佔據存儲器總線的足夠大的部分。這樣的一個佔用對於由外部存儲器裝置500所執行的其它的處理具有負性的影響。
將描述一個傳統的信號處理裝置。多個信道的編碼數據的一部分能夠由這些信道所共享。例如，包括在多個信道至少之一中並且由多個信道共享的高頻帶的編碼數據被解碼形成高頻帶的解碼數據。用於每一個頻道的低頻帶編碼數據被解碼形成低頻帶的解碼數據。這低頻帶的解碼數據被與高頻帶的解碼數據相耦合，以便形成每一個信道的解碼的數據。
這樣的解碼過程將參照

圖19、20和21進行描述。
圖20是用於執行上述信號解碼的傳統的信號處理器1350的框圖。如圖20中所示，比特數據流暫存在一個內部存儲器裝置1301中，並且由一個輸入比特數據流句法分析器1300所解析。由此提取所需求的數據。用於時域的指數數據由一個指數部分解碼器1302根據所提取的數據形成。尾數數據比特分配量是由尾數數據比特分配器1303根據頻域的指數數據確定的。尾數數據是由尾數部分解碼器1304根據尾數數據比特分配量形成。頻域數據是由頻域數據形成裝置1305根據指數部分解碼器1302和尾數部分解碼器1304形成的數據所形成。
該頻域數據形成裝置1305按照下列的規則解碼任何一個自由頻道的編碼數據。包括在多個頻道的至少之一中並由這多個頻道所共享的高頻編碼數據被解碼，以便得到高頻帶的解碼數據，並且該高頻帶的解碼數據，相對於任意頻道的信號功率，由編碼器得到的規定的信號的功率的比例相稱。其結果和針對任意頻道的低頻解碼的數據相耦合。所以，得到任意頻道的解碼的數據。
獲得頻域解碼的數據由一個頻域-時域轉換器1306轉換成時域，並將結果轉換成輸出的PCM數據。
圖21圖示地表示出對於一個任意信道的編碼的數據的解碼。
在步驟141，在預定信道1400中的數據被解碼以便形成一個低頻域解碼數據區1420和一個由多個信道使用的高頻帶解碼數據區1403。在步驟142中，高頻帶解碼數據區1403由用於預定信道1400的一個信號功率的比率α相乘，該比率是由編碼器相對於用於一個任意信道1401的高頻帶解碼數據1404而得到的，從而形成用於任意信道1401的高頻解碼數據1404。在步驟143，用於任意信道1401的低頻帶解碼器數據1405耦合到高頻帶解碼數據1404，以便形成用於信道1401的解碼的數據。
通過使用由多個信道使用的高頻帶編碼數據，就沒有必要傳輸用於每一個信道的高頻帶編碼數據。所以傳輸的效率被改善。
為了預先形成這樣的解碼，存儲在內部存儲器裝置1301中(圖20)比特數據流由多個指針所指示，同時從該比特數據流提取所需的數據。這樣的性能將參考圖19加以描述。
預定的信道1400被解碼。隨後包括在比特數據流信號處理裝置1200中的用於任意信道1401的低頻帶編碼數據的一個尾數部分1201和一個指數部分1202由分別的指針1203和1204所指示，並由此讀出，以便解碼低頻的編碼數據。用於預定信道1400的高頻帶編碼數據的尾數部分1201和指數部分1202由分別的指針1203和1204所指示，並由此讀出，以便解碼該高頻編碼數據。
由此，指針1203和1204的移動需要被控制，以便象箭頭1205和1206所示的那樣被重繞。而且，需要將比特數據流存儲在存儲器裝置中，直到在所以享有高頻帶編碼數據的頻道中的數據被解碼為止。對於在享有高頻帶編碼數據的所有的信道中的數據的解碼要求一個充分大的存儲器容量，以便存儲器該比特數據流。
而且，需要對於加載的負載要比通常的低頻帶解碼數據大的高頻帶編碼數據的解碼，以便降低負載。
在電影和廣播的場合，要利用數字音頻壓縮奇數執行對於多個信道(例如5。1信道)記錄和再生。而且，多個信道的音頻信號的再生在家庭中是受到限制的，因為多數的家用的電視機具有兩個或更少的輸出信道。已經要求利用聲場控制或聲象控制技術來實現多信道的再生，即使在具有兩個或更少的音頻再生功能的AV設備的情況下。
最近，頻域轉換技術，例如象MDCT，已經被用作音頻壓縮技術。在此，將描述傳統的聲象控制技術以及使用頻域-時域轉換的音頻壓縮技術。
圖23是表示傳統聲象定位裝置(聲象再生裝置)聲象定位裝置2500的基本結構的框圖。首先描述使用揚聲器2008-1和揚聲器2008-2將聲象定位到一個聽眾2010的右和前方的方法。揚聲器2008-1和揚聲器2008-2相對於聽眾2010是靠前的位置。如圖23中所示，聲象定位裝置聲象定位裝置2500包括一個信號源2004、一個信號分解器2006、信號處理器2001-1和信號處理器2001-2、D-A轉換器2007-1和D-A轉換器2007-2及受控大的揚聲器2008-1和揚聲器2008-2。
信號源2004接收PCM音頻信號S(t)。信號分解器2006將該音頻信號S(t)分配到左(L)和右(R)聲道。信號處理器2001-1是一個具有傳輸特性為hL(n)的數字濾波器，而信號處理器2001-2是一個具有傳輸特性為hR(n)的數字濾波器。來自信號處理器2001-1的數字輸出被D-A轉換器2007-1轉換成一個模擬信號並輸送到提供在圖23中的左側的控制揚聲器2008-1。來自信號處理器2001-2的數字輸出被D-A轉換器2007-2轉換成一個模擬信號並輸送提供在圖23中的右側的控制揚聲器2008-2。
圖24是一個信號處理器2001-1的框圖。而信號處理器2001-2具有相同的結構。信號處理器2001-1是一個FIR濾波器，包括有n段的延遲線2011-1到2011-n，n+1段的倍乘器2012-1到2012-(n+1)，以及加法器2013。倍乘器2012-1到2012-(n+1)連接到延遲線2011-1到2011-n的輸入和輸出端，而且該倍乘器2012-1到2012-(n+1)的輸出由加法器2013相加。
通過參考圖23和24，說明傳統的聲象定位裝置聲象定位裝置2500的下面的工作方式。在圖23中，在揚聲器2008-1和聽眾2010的耳朵之間的傳輸函數被稱之為″脈衝響應″，並且在揚聲器2008-1和聽眾2010的左側耳朵之間的脈衝響應的值是h1(t)。在下的時域中的操作將使用這一脈衝響應描述。更準確地說，是當音頻信號被輸入到揚聲器2008-1時在聽眾2010的左側耳膜處的響應。為了簡單起見，測量總是在耵聹腺孔內進行的。當考慮到頻域時，效果是相同的。
在揚聲器2008-1和聽眾2010的右側耳朵之間的脈衝響應的值是h2(t)。在揚聲器2008-2和聽眾2010的左側耳朵之間的脈衝響應的值是h3(t)。在揚聲器2008-2和聽眾2010的右側耳朵之間的脈衝響應的值是h4(t)。揚聲器2009被假設為是該聽眾2010的右前方定位的虛擬聲源。在揚聲器2009和聽眾2010的左側耳朵之間的脈衝響應h5(t)，而在揚聲器2009和聽眾2010的右側耳朵之間的脈衝響應h6(t)。
在這樣的一個結構中，當來自虛擬揚聲器2009的音頻信號S(t)作為信號源2004的情況中，到達聽眾2010的左耳的聲音是用公式(1)表示的，而到達聽眾2010的右耳的聲音是用公式(2)表示的。
L(t)＝S(t)*h5(t)…(1)R(t)＝S(t)h*6(t)…(2)在表達式(1)和(2)中，符號″*″表示一個卷積運算。在實際中，揚聲器之類傳輸函數相乘，但是這些部件在此將被忽略。此外，揚聲器之類的傳輸函數可被考慮為是包括在h5(t)和h6(t)中。
該脈衝響應和信號S(t)被認為是離散數位訊號並分別地表示為L(t)→L(n)R(t)→R(n)h5(t)→h5(n)h6(t)→h6(n)S(t)→S(n)上述的表達式中的″n″表示一個整數。當T是一個取樣時間時，字母″n″更精確地表示成nT。其中的″T″被省略。
表達式(1)和(2)被分別地表示成(3)和(4)，並且其中的表示卷積運算的″*″被″×″所取代，表示相乘運算L(t)＝S(t)×h5(t)…(3)R(t)＝S(t)×h6(t)…(4)從揚聲器2008-1和揚聲器2008-2輸出併到達聽眾2010的左耳的信號S(t)由公式(5)表示
L′(t)＝S(t)*hL(t)*h1(t)+S(t)*hR(t)*h3(t)…(5)從揚聲器2008-1和揚聲器2008-2輸出併到達聽眾2010的右耳的信號S(t)由公式(6)表示R′(t)＝S(t)*hL(t)*h2(t)+S(t)*hR(t)*h4(t)…(6)利用脈衝響應將表達式(5)和(6)表示成(8)和(9)L′(t)＝S(t)×hL(t)×h1(t)+S(t)×hR(t)×h3(t)…(8)R′(t)＝S(t)×hL(t)×h2(t)+S(t)×hR(t)×h4(t)…(9)其中的hL(n)表示信號處理器2001-1的傳輸特性，而hR(n)表示信號處理器2001-2的傳輸特性。
下列的描述的執行是在這樣的前提之下實現的，即在耳朵和揚聲器之間的傳輸特性是相同的，而且聲音是從同一個方向輸出的。這一前提通常是正確的。當假設表達式(10)成立的條件下，得到表達式(11)L(n)＝L′(n)…(10)h5(n)＝hL(n)×h1(n)+hR(n)×h3(n)…(11)相似地，當假設表達式(12)成立的條件下，得到表達式(13)R(n)＝R′(n)…(12)h6(n)＝hL(n)×h2(n)+hR(n)×h4(n)…(13)為了使得聽眾2010能夠從假設存在虛擬揚聲器2009的右前方向聽到規定的聲音，對於hL(n)和hR(n)的值的確定要使得其全部落入到公式(11)和(13)所表示的範圍中。例如當表達式(11)和(13)使用頻域表示時，卷積運算由相乘運算所取代，其它的成分由通過對於脈衝響應的值執行FFT獲得的傳輸函數所取代。由於該傳輸函數不同於該FIR濾波器的傳輸函數，所以FIR濾波器的傳輸函數是通過這兩個表達式得到的。
採用這種方式確定的hL(n)和hR(n)，在此情況中的信號S(n)和卷積的hL(n)是從揚聲器2008-1輸出的，而信號S(n)和卷積的hR(n)是從揚聲器2008-2輸出的，該聽眾2010感覺聲音是從假設存在揚聲器2009的右前方輸出的。圖24示出這種FIR濾波器的結構。在圖24中示出的FIR濾波器由上述的信號處理在一個任意的位置定位一個聲象位置。
但是，上述的結構要求針對每一個信道提供一個FIR濾波器並執行許多此卷積運算，以便提供一個虛擬頭部相關的傳輸函數。當濾波器的數目和/或信道的數目增加時，對於運算速率的負擔和硬體的負擔對於虛擬使用來說就會變得太大。為了實際使用的目的可以減小FIR濾波器抽頭的數目，但是必要數量的抽頭必須保留，以便保持與聽力相關的傳輸函數。當抽頭的數量太小時，會出現聲象模糊或聲音質量的下降。
對於一種包括壓縮格式的視頻和音頻數據的介質進行再生的系統例如象DVD(數字視盤)。在這樣的系統中，視頻和音頻輸入數據被分成多個數據包並且被多路復用。從這種輸入的數據通過分別的視頻數據(也稱之為″視頻信號″)和音頻數據(也稱之為″音頻信號″)被再生，並對於這種分別的數據解碼。使用DVD的傳統的系統將作為實例被描述。
視頻信號感覺MPEG2進行壓縮並包括三種類型的通信數據，即I圖象、P圖象和B圖象。在NTSC標準中，在幀結構的情況中，場結構的1/30sec的情況下的每一個圖象是以1/60sec記錄的。
使用在DVD中的示範性的音頻標準包括AC-3和MPEG-2BC。在這種標準中，一幀包括1536個取樣，取樣的頻率是48KHz。在此狀態中記錄在DVD中的時間是以32ms為單元作壓縮。
為了再生由比不同的時間單元所記錄的視頻和音頻數據，需要數據同步。在DVD的情況下，在附加到每一個數據包的節目時間標記(PTS)的控制之下，視頻和音頻數據被同步地輸出。換句話說，再生視頻數據的時間和再生音頻數據的時間被獨立地調節。
現描述在這種系統中執行的高速率的再生。通常，採用下列的方法來高速率地再生視頻數據。
(1-1)只再生I圖象(再生速率是正常速率的6到7倍)。
(1-2)只再生I圖象和P圖象(再生速率是正常速率的1.5到3倍)。
(1-3)再生I圖象和P圖象及B圖象的一部分(再生速率是正常速率的1到1.5倍)。
由於每一種類型的圖象的數目隨著編碼的方法、速率等而改變，所以高速再生的再生速率並不恆定，並可能隨著採用的方法(1-1)、(1-2)和(1-3)的不同而在正常速率的1.5到7倍之間改變。
下列的方法被用於高速率地再生音頻數據。
(2-1)減少(thinning out)輸出數據並平滑非連續的部分。
(2-2)刪除靜音部分。
根據方法(2-1)，再生速率是固定的。所以，當視頻數據的再生速率比音頻數據的再生速率要高時，聲音連續，但是視頻數據不能以高於音頻數據的再生速率進行再生。當視頻數據的再生速率低於音頻數據的再生速率時，該聲音不能夠連續。
方法(2-2)難於實際地使用，因為其問題在於其難於將音頻數據的再生速率提高到視頻數據的最高的再生速率(最大速率)，並且用於檢測靜音部分的處理要求重負載。
通常，記錄介質的高速率的再生是用消費者用於場景的檢索。在多數通常使用的DVD情況下，只有視頻數據被高速率地再生而不輸出音頻數據。
根據本發明的一個方面，提供一種音頻解碼裝置，用於以逐個數據塊為基礎接收比特數據流，解碼比特數據流的一個數據塊以便形成用於多個信道的解碼音頻數據，並且將用於多個信道的每一個的解碼音頻數據存儲在一個存儲裝置中，從而降混頻用於多個信道的每一個的解碼音頻數據。該音頻解碼裝置包括一個操作部分，在比特數據流的第二數據塊被解碼的同時，該操作部分用於對在存儲器部分中的相應於比特數據流的第一數據塊的多個信道的每一個的解碼音頻數據進行降混頻(down-mix)。
在本發明的一個實施例中，通過多個分離的解碼操作，該比特數據流中的第二數據塊被轉換成用於每一個信道的解碼音頻數據，並且該操作部分對存儲器部分中的相應於比特數據流的第一數據塊的每一個信道的解碼音頻數據進行分割，並在每次執行解碼操作時順序地降混頻分割的解碼音頻數據。
在本發明的一個實施例中，通過重複多個信道數目的解碼操作，該比特數據流中的第二數據塊被轉換成用於每一個信道的解碼音頻數據，並且該操作部分對存儲器部分中的相應於比特數據流的第一數據塊的每一個信道的解碼音頻數據進行分割，並在每次執行解碼操作時順序地降混頻分割的解碼音頻數據。
在本發明的一個實施例中，作為降混頻操作的結果的解碼音頻數據被存儲在存儲器部分中並隨後輸出。
根據本發明的一個方面，提供一個音頻解碼裝置，用於對一個比特數據流進行解碼，該比特數據流是將多個信道中的音頻信號的每一個轉換成頻域數據並對頻域數據編碼以便用尾數部分和指數部分表示而得到的，該音頻解碼裝置包括一個比特數據流句法分析器，用於分析該比特數據流的句法並從該比特數據流中提取解碼所需要的數據；一個內部存儲器部分，用於存儲進行解碼所需要的數據；一個指數部分解碼器，根據在該內部存儲器部分中存儲的數據形成對應於音頻信號的一個頻域的指數數據；一個尾數數據比特分配器，從該指數部分解碼器輸出的指數數據中計算一個尾數數據比特分配量；一個尾數部分解碼器，用於根據從尾數數據比特分配器輸出的數據比特分配量，形成對應於該音頻信號的頻域的尾數數據；一個IMDCT部分，用於對由指數部分解碼器形成的指數數據和由尾數部分解碼器形成的尾數數據執行頻域-時域轉換，以便形成多個信道的每一個的解碼音頻數據；和一個降混頻操作器，用於從多個信道的每一個的解碼音頻數據形成PCM數據，並通過進行交錯對於該PCM數據進行處理。其中的比特數據流、解碼音頻數據和該PCM數據存儲在一個外部存儲器部分中，並且該比特數據流是以逐個數據塊為基礎進行接收的，並且同時該比特數據流的第二個數據塊被解碼，該PCM數據是從存儲在該外部存儲器部分中的相應於比特數據流的第一數據塊的多個信道的每一個的解碼音頻數據中形成的。
在本發明的一個實施例中，該外部存儲器部分包括一個PCM數據存儲區和一個對應於多個信道的每一個的解碼音頻數據存儲區，該PCM數據存儲區具有充分的容量存儲對應於包括數據量為多個信道×多段數據的數據流的一個數據塊的PCM數據。解碼音頻數據存儲區包括分別對應於多個信道的多個區域，並且這多個區域的每一個具有充足的容量存儲對應於比特數據流的多於一個數據塊的解碼音頻數據。
在本發明的一個實施例中，音頻解碼裝置還包括一個解碼音頻數據寫入指針，對應於多個信道的每一個，用於將解碼音頻數據寫入到該外部存儲器中；一個解碼音頻數據讀出指針，對應於多個信道的每一個，用於從該外部存儲器部分讀出解碼音頻數據；一個PCM寫入指針，用於將PCM數據寫入到外部存儲器部分；和在解碼音頻數據存儲區中的一個最終地址數據和解碼音頻數據指針返回數據，這兩個數據都對應於多個信道的每一個，用於刷新該解碼音頻寫入指針和解碼音頻讀出指針。該解碼音頻數據寫入指針和該解碼音頻數據讀出指針都在分配給各信道的一個區域中獨立地刷新和循環。
在本發明的一個實施例中，該降混頻操作器以分別的N次操作處理用於多個信道的每一個的解碼音頻數據。
根據本發明的又一個方面，提供一種信號處理裝置，用於接收包括多個信道的編碼數據的比特數據流、解碼包括在多個信道的至少一個中並且由這些信道共用的編碼數據以便形成共用解碼數據、以逐個信道為基礎解碼多個信道的每一個的本身的信道編碼數據以便形成信道解碼數據、並且耦合信道解碼數據和共用解碼數據以便形成用於多個信道的每一個的解碼數據。該信號處理裝置包括一個存儲器部分，用於存儲作為對於共用編碼數據進行解碼的結果形成的共用解碼數據；和一個控制部分，每當信道編碼數據被解碼以形成信道解碼數據時，從存儲器部分讀出共用解碼數據，並使得該共用解碼數據和該信道解碼數據耦合。
根據本發明的另一個方面，提供一種信號處理裝置，用於接收包括多個信道的編碼數據的比特數據流、解碼包括在多個信道的至少一個中並且由這些信道共用的編碼數據以便形成共用解碼數據、以逐個信道為基礎解碼多個信道的每一個的本身的信道編碼數據以便形成信道解碼數據、並且耦合信道解碼數據和共用解碼數據以便形成用於多個信道的每一個的解碼數據。該信號處理裝置包括一個存儲區部分，用於存儲在解碼共用編碼數據時獲得的中間數據；和一個控制部分，每當信道編碼數據被解碼以便形成信道解碼數據時，從存儲器部分讀出該中間數據，以便從該中間數據形成共用解碼數據，並使得該共用解碼數據和該信道解碼數據耦合。
根據本發明的又一個方面，提供一種信號處理裝置，用於解碼通過把多個信道中的音頻信號的每一個轉換成頻域數據並對該頻域數據進行編碼以便由尾數部分和指數部分表示而得到的比特數據流；解碼包括在該多個信道的至少一個中並由這些信道共用的高頻帶編碼數據，以便形成高頻帶解碼數據；解碼該多個信道的每一個的低頻帶編碼數據，以便形成低頻帶解碼數據；將該高頻帶解碼數據和該高頻帶相耦合，以便形成形成用於多個信道的每一個的解碼數據。該信號處理裝置包括一個比特數據流句法分析器，用於解析該比特數據流的句法並從該比特數據流提取解碼所需的數據；一個內部存儲器部分，用於存儲為進行解碼所需的數據；一個指數部分解碼器，根據存儲在該內部存儲器部分中的數據，形成相應於音頻信號的一個頻域的指數數據；一個尾數數據比特分配器，用於從指數部分解碼器輸出的指數數據計算一個尾數數據比特分配量；尾數部分解碼器，根據來自尾數數據比特分配器的數據比特分配量，形成相應於該音頻信號的頻域的尾數數據；以及一個數據形成部分，用於根據由指數部分解碼器形成的指數數據和由尾數部分解碼器形成的尾數數據把多個信道的每一個的該高頻帶解碼數據和低頻帶解碼數據進行合成，把用於多個信道的每一個的低頻帶解碼數據和高頻帶解碼數據相耦合，並且執行對於生成的結果數據的頻域-時域的轉換，以便形成用於多個信道的每一個的解碼數據。其中該高頻帶解碼數據存儲在該內部存儲器部分中，而且為了形成用於多個信道的每一個的低頻帶解碼數據，該高頻帶解碼數據被從該內部存儲器部分中讀出，並且該低頻帶解碼數據與該高頻帶解碼數據相耦合。
在本發明的一個實施例中，該高頻帶解碼數據被壓縮並被存儲在該內部存儲器部分中。
根據本發明的又一個方面，提供一種信號處理裝置，用於解碼通過把多個信道中的音頻信號的每一個轉換成頻域數據並對該頻域數據進行編碼以便由尾數部分和指數部分表示而得到的比特數據流；解碼包括在該多個信道的至少一個中並由這些信道共用的高頻帶編碼數據，以便形成高頻帶解碼數據；解碼該多個信道的每一個的低頻帶編碼數據，以便形成低頻帶解碼數據；將該高頻帶解碼數據和該高頻帶相耦合，以便形成形成用於多個信道的每一個的解碼數據。該信號處理裝置包括一個比特數據流句法分析器，用於解析該比特數據流的句法並從該比特數據流提取解碼所需的數據；一個內部存儲器部分，用於存儲為進行解碼所需的數據；一個指數部分解碼器，根據存儲在該內部存儲器部分中的數據，形成相應於音頻信號的一個頻域的指數數據；一個尾數數據比特分配器，用於從指數部分解碼器輸出的指數數據計算一個尾數數據比特分配量；尾數部分解碼器，根據來自尾數數據比特分配器的數據比特分配量，形成相應於該音頻信號的頻域的尾數數據；以及一個數據形成部分，用於根據由指數部分解碼器形成的指數數據和由尾數部分解碼器形成的尾數數據把多個信道的每一個的該高頻帶解碼數據和低頻帶解碼數據進行合成，把用於多個信道的每一個的低頻帶解碼數據和高頻帶解碼數據相耦合，並且執行對於生成的結果數據的頻域-時域的轉換，以便形成用於多個信道的每一個的解碼數據。在解碼高頻帶編碼數據時得到的中間數據被存儲在該內部存儲器部分中，而且為了形成用於多個信道的每一個的低頻帶解碼數據，該中間數據被從該內部存儲器部分中讀出，該高頻帶解碼數據是從該中間數據形成的，並且該低頻帶解碼數據與該高頻帶解碼數據相耦合。
在本發明的一個實施例中，該高頻帶解碼數據被壓縮並被存儲在該內部存儲器部分中。
在本發明的一個實施例中，該中間數據是從指數部分解碼器輸出的指數數據。
在本發明的一個實施例中，該中間數據是從該尾數數據比特分配器輸出的一個尾數數據比特分配量。
在本發明的一個實施例中，該中間數據是從該尾數部分解碼器輸出的尾數數據。
根據本發明的另一方面，一個聲象定位裝置包括一個用於輸出一個音頻信號的信號源；一個信號分解器，用於把從信號源輸出的音頻信號劃分成分別用於兩個信道的兩個數字音頻信號；一個第一信號處理器，用於接收這兩個數位訊號之一併對於該數位訊號進行處理，以便利用具有第一頻率特性的一個濾波器定位一個虛擬聲象；一個第一D/A轉換器，用於將從該第一信號處理器輸出的數位訊號轉換成一個模擬信號；一個第二D/A轉換器，用於接收從信號分解器得到的另一個數位訊號，並把該信號轉換成一個模擬信號；一個第一控制揚聲器，用於把由該第一D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域；和一個第二控制揚聲器，用於把由該第二D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域。
在本發明的一個實施例中，第一信號處理器的第一頻率特性的確定要使得從第一和第二控制揚聲器到達一個聽眾的左耳和右耳的聲音具有差異，該差異與從虛擬聲象到達該聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同。
根據本發明的另一方面，一個聲象定位裝置包括一個用於輸出一個音頻信號的信號源；一個第二信號處理器，使用一個具有第二頻率特性的濾波器處理從信號源輸出的音頻信號；一個信號分解器，用於把從該第二信號處理器輸出的音頻信號劃分成分別用於兩個信道的兩個數字音頻信號；一個第一信號處理器，用於接收這兩個數位訊號之一併對於該數位訊號進行處理，以便利用具有第一頻率特性的一個濾波器定位一個虛擬聲象；一個第一D/A轉換器，用於將從該第一信號處理器輸出的數位訊號轉換成一個模擬信號；一個第二D/A轉換器，用於接收從信號分解器得到的另一個數位訊號，並把該信號轉換成一個模擬信號；一個第一控制揚聲器，用於把由該第一D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域；和一個第二控制揚聲器，用於把由該第二D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域。
在本發明的一個實施例中，第一信號處理器的第一頻率特性的確定要使得從第一和第二控制揚聲器到達一個聽眾的左耳和右耳的聲音具有差異，該差異與從虛擬聲象到達該聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同，以及第二信號處理器的第二頻率特性對於第一信號處理器的第一頻率特性的聲音質量、音量的改變和相位特性的至少之一作校正。
根據本發明的另一方面，一種聲象定位裝置包括一個用於輸出一個頻域音頻信號的信號源；一個第三信號處理器，使用一個具有第三頻率特性的濾波器處理從信號源輸出的頻域音頻信號；一個頻域-時域轉換器，用於把從該第三信號處理器輸出的頻域音頻信號轉換成一個時域的音頻信號；一個信號分解器，用於把從該頻域-時域轉換器輸出的音頻信號劃分成分別用於兩個信道的兩個數字音頻信號；一個第一信號處理器，用於接收這兩個數位訊號之一併對於該數位訊號進行處理，以便利用具有第一頻率特性的一個濾波器定位一個虛擬聲象；一個第一D/A轉換器，用於將從該第一信號處理器輸出的數位訊號轉換成一個模擬信號；一個第二D/A轉換器，用於接收從信號分解器得到的另一個數位訊號，並把該信號轉換成一個模擬信號；一個第一控制揚聲器，用於把由該第一D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域；和一個第二控制揚聲器，用於把由該第二D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域。
在本發明的一個實施例中，該第一信號處理器的第一頻率特性的確定要使得從第一和第二控制揚聲器到達一個聽眾的左耳和右耳的聲音具有差異，該差異與從虛擬聲象到達該聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同，以及第二信號處理器的第三頻率特性在頻域上對於第一信號處理器的第一頻率特性的聲音質量、音量的改變和相位特性的至少之一作校正。
根據本發明的另一方面，一種聲象定位裝置包括一個用於輸出一個頻域音頻信號的信號源；一個第三信號處理器，使用一個具有第三頻率特性的濾波器處理從信號源輸出的頻域音頻信號；一個頻域-時域轉換器，用於把從該第三信號處理器輸出的頻域音頻信號轉換成一個時域的音頻信號；一個第二信號處理器，使用一個具有第二頻率特性的濾波器對於從該頻域-時域轉換器輸出的音頻信號進行處理；一個信號分解器，用於把從該第二信號處理器輸出的音頻信號劃分成分別用於兩個信道的兩個數字音頻信號；一個第一信號處理器，用於接收這兩個數位訊號之一併對於該數位訊號進行處理，以便利用具有第一頻率特性的一個濾波器定位一個虛擬聲象；一個第一D/A轉換器，用於將從該第一信號處理器輸出的數位訊號轉換成一個模擬信號；一個第二D/A轉換器，用於接收從信號分解器得到的另一個數位訊號，並把該信號轉換成一個模擬信號；一個第一控制揚聲器，用於把由該第一D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域；和一個第二控制揚聲器，用於把由該第二D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域。
在本發明的一個實施例中，該第一信號處理器的第一頻率特性的確定要使得從第一和第二控制揚聲器到達一個聽眾的左耳和右耳的聲音具有差異，該差異與從虛擬聲象到達該聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同，並且第三信號處理器的第三頻率特性和第二信號處理器的第二頻率特性的耦合的頻率特性在頻域上對於第一信號處理器的頻率特性的聲音質量、音量的改變和相位特性的至少之一作校正。
根據本發明的又一個方面，提供一種聲象控制方法，使用分別提供在聽眾的左側空間和聽眾的右側空間的一個第一控制揚聲器和一個第二控制揚聲器，把一個聲象定位在對應於來自信號源的一個音頻信號的一個虛擬聲象的位置。該方法包括下列的步驟提供一個信號處理器，對於將要被輸入到第一控制揚聲器的信號進行處理；並獲得用於提供一種狀態的一個頻率特性G(n)，在該狀態中，從第一和第二控制揚聲器到達聽眾的左耳和右耳的聲音具有的差異與從虛擬聲象到達聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同，並且使得該信號處理器具有頻率特徵G(n)，以便將該音頻信號定位在虛擬聲象的位置。
在本發明的實施例中，該頻率特徵G(n)的獲得是通過下列的步驟其中在該第一控制揚聲器和聽眾的左耳之間的脈衝響應是h1(t)，在該第一控制揚聲器和聽眾的右耳之間的脈衝響應是h2(t)，在該第二控制揚聲器和聽眾的左耳之間的脈衝響應是h3(t)，在該第二控制揚聲器和聽眾的右耳之間的脈衝響應是h4(t)，定位在任意方位的虛擬聲象是一個虛擬揚聲器，在虛擬揚聲器和聽眾的左耳之間的脈衝響應是h5(t)，在虛擬揚聲器和聽眾的右耳之間的脈衝響應是h6(t)，(1)通過L(t)＝S(t)*h5(t)得到到達聽眾的左耳的聲音，而且通過R(t)＝S(t)*h6(t)得到到達聽眾的右耳的聲音，其中的音頻信號S(t)是從一個信號源的虛擬揚聲器輸出的；(2)在時間軸上將信號L(t)、R(t)、h5(t)、h6(t)和S(t)轉換成離散的信號L(n)、R(n)、h5(n)、h6(n)和S(n)，(3)獲得L(n)＝S(n)×h5(n)和R(n)＝S(n)×h6(n)；(4)計算從第一控制揚聲器輸出併到達聽眾的左耳的聲音L′(t)＝S(t)*hL(t)*h1(t)+S(t)*hR(t)*h3(t)；(5)計算從第一控制揚聲器輸出併到達聽眾的右耳的聲音R′(t)＝S(t)*hL(t)*h2(t)+S(t)*hR(t)*h4(t)；
(6)將L′(t)轉換成為L′(n)＝S(n)×hL(n)×h1(n)+S(n)×hR(n)×h3(n)；(7)將R′(t)轉換成為R′(n)＝S(n)×hL(n)×h2(n)+S(n)×hR(n)×h4(n)；(8)L(n)＝L′(n)被假設為h5(n)＝hL(n)×h1(n)+hR(n)×h3(n)；(9)R(n)＝R′(n)被假設為h6(n)＝hL(n)×h2(n)+hR(n)×h4(n)；和(10)hL(n)和hR(n)是根據步驟(8)和(9)計算的，並且根據G(n)＝hL(n)/hR(n)得到G(n)。
根據本發明的另一方面，一種音頻信號處理器包括一個用於指示再生速率的控制部分；一個輸入信號處理器，用於處理作為一個音頻信號和一個視頻信號的多路復用結果獲得的一個輸入信號，並輸出一個音頻信號和一個視頻信號；一個音頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的音頻信號；一個視頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的視頻信號；一個音頻處理器，用於從該音頻數據流緩存器提取該音頻信號，並對於該音頻信號作處理，以便形成一個輸出的音頻信號；一個視頻處理器，用於從視頻數據流緩存器提取視頻信號，並對於該視頻信號作處理，並且響應來自該控制部分的指令執行視頻信號的高速率的再生，以便形成一個輸出的視頻信號；和一個緩存器控制器，用於監控該音頻數據流緩存器的狀態並控制數據的輸入和輸出，以便當該音頻數據流的緩存器的自由容量變得小於預定的水平時，該音頻處理器執行音頻信號的高速率的再生。
根據本發明的另一方面，一種音頻信號處理器包括一個用於指示再生速率的控制部分；一個輸入信號處理器，用於處理作為一個音頻信號和一個視頻信號的多路復用結果獲得的一個輸入信號，並輸出一個音頻信號和一個視頻信號；一個音頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的音頻信號；一個視頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的視頻信號；一個音頻處理器，用於從該音頻數據流緩存器提取該音頻信號，並對於該音頻信號作處理，以便形成一個輸出的音頻信號；一個視頻處理器，用於從視頻數據流緩存器提取視頻信號，並對於該視頻信號作處理，並且響應來自該控制部分的指令執行視頻信號的高速率的再生，以便形成一個輸出的視頻信號；和一個緩存器控制器，用於監控該視頻數據流緩存器的狀態並控制數據的輸入和輸出，以便當該在該視頻數據流緩存器中的剩餘數據量變得小於一個預定的水平時，該音頻處理器執行音頻信號的高速率的再生。
根據本發明的另一方面，一個音頻信號處理器包括一個用於指示再生速率的控制部分；一個輸入信號處理器，用於處理作為一個音頻信號和一個視頻信號的多路結果獲得的一個輸入信號，並輸出一個音頻信號和一個視頻信號；一個音頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的音頻信號；一個視頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的視頻信號；一個音頻處理器，用於從該音頻數據流緩存器提取該音頻信號，並對於該音頻信號作處理，以便形成一個輸出的音頻信號；一個視頻處理器，用於從視頻數據流緩存器提取視頻信號，並對於該視頻信號作處理，並且響應來自該控制部分的指令執行視頻信號的高速率的再生，以便形成一個輸出的視頻信號；和一個緩存器控制器，用於監控該音頻數據流緩存器和該視頻數據流緩存器的狀態並控制數據的輸入和輸出，以便當該音頻數據流緩存器的自由容量或當該在該視頻數據流緩存器中的剩餘數據流變得小於一個預定的水平時，該音頻處理器執行音頻信號的高速率的再生。
在本發明的一個實施例中，在該音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率的再生的方法包括一個在執行視頻信號的高速率再生時通過間歇地刷新音頻數據流緩存器中的內容以減少所要再生的音頻數據量使得該音頻信號減少(thinning out)的步驟。
在本發明的一個實施例中，在該音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率的再生的方法包括一個在執行視頻信號的高速率再生時把從輸入信號處理器到音頻數據流緩存器的音頻信號的傳輸停止一個預定的時間段以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
在本發明的一個實施例中，在該音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率的再生的方法包括一個在執行視頻信號的高速率再生時跳過從音頻數據流緩存器輸入到音頻處理器的數據的一個預定量以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
在本發明的一個實施例中，在該音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率的再生的方法包括一個在執行視頻信號的高速率再生時把從音頻信號處理器輸出的音頻信號停止一個預定的時間段以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
因此，在此描述的本發明能夠得到下列的優點(1)提供一個音頻解碼裝置，實現存儲器總線的有效率的使用；(2)提供一個信號處理裝置來減輕由所有的信道使用的編碼數據的解碼處理的負擔，直到該解碼處理的完成，都不要求用於存儲所有信道的編碼數據的存儲器裝置；(3)提供一個聲象定位裝置，用於以少量的操作提供類似於當使用大量抽頭的數字濾波器時的定位的水平，並且提供一種使用這樣的一個聲象定位裝置的用於控制該聲象的方法；和(4)一個音頻信號處理裝置根據視頻數據的再生速率對於音頻數據的處理和再生進行簡化而與聲音脫離，以及一種使用這樣的一個音頻信號處理裝置而執行音頻數據的高速率再生的方法。
對於本專業的技術人員而言，在結合附圖閱讀和理解本發明的描述時，本發明的這些和其它的優點將會變得顯見。
圖1是一個框圖，表示根據本發明的第一實例的一個音頻解碼裝置的結構；圖2是可以用於圖1中示出的音頻解碼裝置中的比特數據流的結構；圖3是可以用於圖1中示出的音頻解碼裝置中的外部存儲器裝置的存儲圖；圖4是利用圖1中的音頻解碼裝置來存取該外部存儲器的一個規則；圖5是說明在圖1中示出的音頻解碼裝置的操作的流程圖；圖6是表示傳統音頻解碼裝置的結構的框圖；圖7表示在圖6中的傳統音頻解碼裝置中可用的外部存儲器中的存儲圖；圖8是表示在圖6中的傳統音頻解碼器裝置的操作的流程圖；圖9是表示在根據本發明的第二實例中的一個信號處理裝置的結構的框圖；圖10是表示在圖9的信號處理裝置中的尾數部分解碼器的操作的流程圖；圖11是表示在圖9中的信號處理裝置中的頻域數據形成裝置的操作的流程圖；圖12是表示根據本發明的第三實例中的信號處理裝置中的尾數部分解碼器的操作的流程圖；圖13是表示根據本發明的第四實例中的信號處理裝置中的指數部分解碼器的操作的流程圖14是表示在第四實例中的信號處理裝置中的頻域數據形成裝置的操作的流程圖；圖15是表示根據本發明的第五實例中的信號處理裝置中的尾數數據比特分配器的操作的流程圖；圖16是表示根據本發明的第五實例中的信號處理裝置中的尾數部分解碼器的操作的流程圖；圖17是表示在該第五實例中的信號處理裝置中的頻域數據形成裝置的操作的流程圖；圖18示出的是在根據本發明的一個信號處理裝置中的用於存取比特數據流的指針的移動的；圖19示出在一個傳統的信號處理裝置中的表示用於比特數據流存取的指針的移動；圖20是表示傳統信號處理裝置的一個結構的框圖；圖21示出的是在信號處理中的高頻帶中的耦合的頻道；圖22是表示根據本發明的一個第六實例中的聲象定位裝置的結構的框圖；圖23是表示傳統聲象定位裝置的操作的框圖；圖24是表示根據本發明的的一個聲象定位裝置中的一個FIR濾波器的結構的框圖；圖25是表示在圖23中的傳統的信號處理裝置的在L信道中的頻率圖象的曲線；圖26是表示在圖23中的傳統的信號處理裝置的在L信道中的濾波係數(時間特性)的曲線；圖27是表示在圖23中的傳統的信號處理裝置的在R信道中的頻率特性的曲線；圖28是表示在圖23中的傳統的信號處理裝置的在R信道中的濾波係數(時間特性)的曲線；圖29是表示在圖22中示出的信號處理裝置的頻率特性的曲線；圖30是表示在圖22中示出的信號處理裝置的濾波係數的曲線(時間特性)；圖31是一個框圖，表示造根據本發明的實例中的聲象定位裝置的結構；圖32是表示在圖31中的信號處理裝置的頻率特性的曲線；圖33是表示在圖31中的信號處理裝置的濾波器係數(時間特性)的曲線；圖34是一個框圖，表示根據本發明的第八實例的聲象定位裝置的結構；圖35是表示在圖34中示出的聲象定位裝置中的信號處理器的框圖；圖36是一個框圖，表示根據本發明的第九實例的聲象定位裝置的結構；圖37是一個框圖，表示根據本發明的第十實例的音頻信號處理裝置的結構；圖38是一個框圖，表示根據本發明的第十一實例的音頻信號處理裝置的結構；圖39是一個框圖，表示根據本發明的第十二實例的音頻信號處理裝置的結構；圖40是表示對於在根據本發明的一個音頻信號處理裝置中的音頻信號中的音頻數據流中的部分進行刪除的方法；圖41是表示對於在根據本發明的一個音頻信號處理裝置中的音頻信號中的音頻數據流中的部分進行刪除的另一種方法；圖42是表示對於在根據本發明的一個音頻信號處理裝置中的音頻信號中的音頻數據流中的部分進行刪除的又一種方法；圖43是表示對於在根據本發明的一個音頻信號處理裝置中的音頻信號中的音頻數據流中的部分進行刪除的再一種方法；圖44表示在第十和第十二實例中的音頻信號處理裝置中的音頻數據流和視頻數據流緩存器中的剩餘的數據量；圖45表示在第十一和第十二實例中的音頻信號處理裝置中的音頻數據流和視頻數據流緩存器中的剩餘的數據量。
在下，將參考附圖以實例說明的方式描述本發明。(實例1)在根據本發明的第一實例中的一個音頻解碼裝置1100將參考圖1、2、3、4和5作描述。根據本發明的該音頻解碼裝置1100主要解碼一個輸入的比特數據流並對於該解碼的數據執行IMDCT(反相修正離散餘弦變換)。
圖2表示出輸入的一個音頻解碼裝置1100中並且由其解碼的一個比特數據流。該比特數據流包括一個同步信號SYNC、一個完成檢測信號CRC、一個系統信息信號SI、一個數據流信息信號BSI和在這些信號之後的音頻數據塊AB0、AB1、AB2、AB3、AB4和AB5。
音頻數據塊AB0、AB1、AB2、AB3、AB4和AB5的每一個包括用於最多為六個信道的編碼音頻數據。
這些信道包括一個正常的信道，該正常的信道包括最多為50個子頻帶的指數部分Exp和尾數部分Mant(最多253個指數部分和253個尾數部分)作為編碼音頻數據。
正常信道的操作如下。用於包括在一個信道中的最多為50個子頻帶的編碼音頻數據中的指數部分Exp和尾數部分Mant被解碼，以便形成一個頻域的指數數據和尾數數據。解碼的頻域數據是根據該頻域的指數數據和尾數數據形成。頻域的解碼數據由IMDCT所處理，以便將頻域數據轉換成時域數據，從而形成時域的解碼音頻數據。
信道包括一個基本信道，包括高頻帶、低頻帶和一個耦合數據cpl。最多為50個子頻帶的指數部分Exp和尾數部分Mant被分成對應於高頻帶的部分，並通過耦合數據cpl對應於低頻帶的部分。對應於高頻帶的指數部分Exp和尾數部分Mant從用於基本頻道的編碼音頻數據中提取出來，並且送到在多個其它的信道中的編碼音頻數據。
這些信道包括一個耦合信道，它包括一個事先從高頻帶分離的一個低頻帶。該耦合頻道包括對應於低頻帶的指數部分Exp和尾數部分Mant。該耦合頻道的操作如下。對應於低頻帶的指數部分Exp和尾數部分Mant被解碼，以便形成用於一個低頻帶的指數數據和尾數數據。該頻域的數據被轉換成時域數據，以便形成時域中的解碼音頻數據。根據對應於基本信道的高頻帶的指數部分Exp和尾數部分Mant形成用於高頻帶的解碼音頻數據。用於低頻帶的解碼音頻數據和用於高頻帶的解碼音頻數據被耦合在一起，以便形成用於一個信道的解碼音頻數據。
信道包括一個低頻帶信道，原本不包括低頻帶，並且包括一個低頻帶。該低頻帶信道的操作如下。對應於低頻帶的指數部分Exp和尾數部分Mant被解碼，以便形成用於低頻帶的指數數據和尾數數據。該頻域數據被轉換成時域數據。所有，形成一個頻道的解碼音頻數據。
在本說明書中，用於高頻帶的數據也稱之為一個″高頻帶數據″，並且用於低頻帶的數據被稱之為″低頻帶數據″。
圖1是在第一實例中的音頻解碼裝置1100的框圖。包括集成半導體器件108。該集成半導體器件108包括一個輸入比特數據流句法分析器101、一個指數部分解碼器102、一個尾數數據比特分配器103、一個尾數部分解碼器104、一個頻域數據合成和IMDCT裝置105、一個降混頻操作器106和一個內部存儲器裝置107。該集成半導體器件108包括上述的部件，但是不包括外部存儲器裝置100。該集成半導體器件108與一個外部存儲器裝置100交換數據。
輸入的比特數據流送到外部存儲器裝置100，並隨後送到輸入比特數據流句法分析器101。該輸入比特數據流句法分析器101解析比特數據流的句法，並從數據塊中提取用於預定信道的指數部分Exp，並將該指數部分Exp輸出到指數部分解碼器102。
根據該指數部分Exp，該指數部分解碼器102形成頻域的指數數據，並將該頻域的指數數據輸出到尾數數據比特分配器103和頻域數據合成和IMDCT裝置105。
根據用於頻域的指數數據和從外部存儲器裝置100讀出的比特數據流中用於預定信道的尾數部分Mant，該尾數數據比特分配器103計算一個尾數數據比特分配量(用於每一個子頻帶的分配的尾數數據比特)。隨後，該尾數數據比特分配器103把該尾數數據比特分配量輸出到尾數部分解碼器104。
該尾數部分解碼器104從該尾數數據比特分配量形成用於頻域的尾數數據，並將該尾數數據輸出到頻域數據合成和IMDCT裝置105。
根據用於頻域的指數數據和尾數數據，該頻域數據合成和IMDCT裝置105形成用於頻域的解碼數據，並將該頻域的數據轉換成時域數據。所以，形成用於時域的解碼的數據並存儲在外部存儲器裝置100中。
以逐個信道為基礎獲得用於時域的解碼音頻數據。用於多個信道的每一個的時域的解碼音頻數據被以下列的方式存儲在外部存儲器裝置100中。
對於通常的頻道，如上所述，最多可達50個子頻帶的指數數據Exp和尾數數據Mant被解碼形成頻域數據。該頻域數據被轉換成時域數據。由此形成解碼音頻數據。
對於基本的頻道來說，指數部分Exp和尾數部分Mant被解碼形成頻域數據。該頻域數據被轉換成時域數據。由此形成解碼音頻數據。
對於事先從高頻帶分離的耦合信道來說，對應於包括在耦合信道中的指數部分Exp和尾數部分Mant被解碼，而且，對應於包括在基本信道中的該指數部分Exp和尾數部分Mant也被解碼。根據解碼的數據，形成用於所有頻道的數據。該頻域數據被轉換成時域數據。由此形成解碼音頻數據。
對於原本沒有高頻帶的低頻帶信道，對應於包括在低頻帶信道中的指數部分Exp和尾數部分Mant被解碼，形成用於低頻帶信道的數據。頻域數據被轉換成時域數據，由此形成解碼的數據。
針對在外部存儲器裝置100中的每一個信道，降混頻操作器106從解碼音頻數據形成PCM數據。該對應於每一個信道的PCM數據通過進行交錯而被處理，以便降低在每一個信道中的數據量(解混頻)。產生的PCM數據被存儲並隨後從外部存儲器裝置100輸出。
在本例中，如下面詳述的那樣，在第一個數據塊中的數據被解碼，而且該被解碼的用於所有的信道的音頻數據被存儲在外部存儲器裝置100中。在對於第二數據塊中的數據進行解碼當中，通過多重的分離操作，在第一數據塊中的用於每一個信道的解碼音頻數據被降混頻。
圖3是外部存儲器裝置100的存儲圖。該外部存儲器裝置100包括用於存儲一個數據塊的PCM數據的區域200、用於存儲信道0的1.75個數據塊的解碼音頻數據的區域201、用於存儲信道1的1.75個數據塊的解碼音頻數據的區域202、用於存儲信道2的2.75個數據塊的解碼音頻數據的區域203、用於存儲信道3的4.25個數據塊的解碼音頻數據的區域204、用於存儲信道4的4個數據塊的解碼音頻數據的區域205、和用於存儲信道5的1.5個數據塊的解碼音頻數據的區域206。上述的區域並不是必須按照此順序排列。
對應於每一個信道的存儲區域具有對於在第一數據塊中的每一個信道的解碼音頻數據來說是最小的所需存儲區域，該第一數據塊在第二數據塊中的數據進行解碼期間通過重複的分離操作而被降混頻。對應於信道3-5的區域被設置為具有較大的容量，因為在這些信道中使用延遲解碼音頻數據。
在圖3中示出的存儲圖是一個例子。用於存儲器解碼音頻數據的區域的大小(即存儲器的容量)可用根據延遲量和其它的情況而被針對於每一個信道而適當地設定。例如在任何不使用延遲的解碼音頻數據的信道中，其用於每一個信道的容量在本發明中能夠被降至最小。因此，信道0、1和2被設置為具有1.75個數據塊，信道3被設置為具有1.25個數據塊，信道4被設置為具有1.00個數據塊，信道5被設置為具有1.50個數據塊。
圖4示出的是對於外部存儲器裝置100進行存取的方法。其中作為一個例子的假設的前提是該用於每一個信道的解碼音頻數據在一個數據塊中的降混頻是通過四個分別的操作實現的，用於信道0的一個解碼音頻數據讀出的指針的值的過渡被示出。該解碼音頻數據的讀出指針是被用於讀出該解碼音頻數據。
在初始的設置中，解碼音頻數據的讀出指針是設置為0x1000h，在該解碼音頻數據存儲區域中的最終的地址設置為0x1700h，並且一個解碼音頻數據的指針的返回地址設置為0x700h。作為在降混頻操作之前的預處理步驟，為了將輸入的解碼音頻數據從外部存儲器裝置100輸入的降混頻操作器106，通過參考解碼音頻數據的讀出指針來確定在外部存儲器裝置100中的地址，以便執行一個讀出操作。在讀出之後，解碼音頻數據的讀出指針被刷新，以便於下一次讀出操作。
該解碼音頻數據的讀出指針的刷新的規則如下。首先，讀出數據的量(0x100h)被加到解碼音頻數據讀出指針。隨後，為了確定是否由此添加而得到的該解碼音頻數據的讀出指針在該外部存儲器裝置100中的一個分配的存儲區域中，該解碼音頻數據的讀出指針要與在解碼音頻數據存儲區域中的最終數據(0x1700)相比較。當該指針是在該分配的存儲區域中時，該解碼音頻數據的讀出指針照其原樣使用。當該指針是在該分配的存儲區域之外時(即當解碼音頻數據的讀出指針是等於或大於在該分配的存儲區域中的最終地址時)，則將從該解碼音頻數據的讀出指針減去該解碼音頻數據指針返回數據(0x700h)，並使用該相減的結果。所以，該解碼音頻數據讀出指針是在該外部存儲器裝置100的分配區域中計算。
用於寫入解碼視頻數據的一個解碼音頻數據的刷新是以類似的方式進行。首先，寫入數據量被加到用於對應信道的一個解碼音頻數據寫入指針。隨後，產生的解碼音頻數據寫入指針被與在解碼音頻數據存儲區域中的用於對應信道的最終地址數據相比較。當解碼音頻數據寫入指針等於或大於該最終地址數據時，則用於該對應信道的該解碼音頻數據指針返回數據就被充解碼音頻數據寫入指針中減去。所以，該解碼音頻數據寫入指針就在外部存儲器裝置100中的分配的存儲區域中循環。
解碼音頻數據讀出指針的初始值和解碼音頻數據寫入指針被自由地設置。其中寫入有由IMDCT形成的解碼音頻數據的一個區域能夠以不同於需要從其中讀出用於降混頻操作的解碼音頻數據的區域的方式形成。
涉及到信道1-5，解碼音頻數據讀出指針、在解碼音頻數據的存儲區域中的最終地址數據和解碼音頻數據指針返回數據被確定。所以，用於信道1-5的解碼音頻數據被寫入或讀出。
圖5是表示用於控制在每一個數據塊中的音頻數據的解碼的方法的流程圖。根據這種方法，在第一數據塊的解碼的中間，該解碼音頻數據由多重的分別的操作所降混頻。
首先，在步驟S11中，對於一個寄存器(沒示出)、內部存儲器裝置107和外部存儲器裝置100被初始化。在步驟S12中，比特數據流被輸入到輸入比特數據流句法分析器101(解碼數據的接收)。
在步驟S13中，該比特數據流的句法被解析，以便提取在第二數據塊中的用於預定信道的指數部分Exp。在步驟S14中，使用所提取的數據形成用於頻域的指數數據(指數數據的解碼)。在步驟S15中，根據在步驟S14中形成的用於頻域的指數數據和從比特數據流中讀出的一個預定信道的尾數部分Mant計算一個尾數數據比特分配量。在步驟S16中，使用該尾數數據的比特分配量形成用於頻域的尾數數據。
隨後，在步驟S1中，確定已經被轉換成時域數據並存儲在外部存儲器裝置100中的在第一數據塊中的用於每一信道的解碼音頻數據是否已經被執行了N次的降混頻操作所處理。如上所述，該降混頻的操作是由N個分別的操作實現的。換句話說，要確定是否該降混頻操作是已經完成。當在步驟S1中還沒有執行了N次，則在1/N數據塊中的用於每一個信道的解碼音頻數據將以步驟S中的方式讀出。當參解碼考音頻數據讀出指針從外部存儲器裝置100中讀出用於每一個某些的解碼的音頻數據的同時，讀出的數據量被加到該解碼音頻數據讀出指針，並將該產生的解碼音頻數據讀出指針與在解碼音頻數據存儲區域中的最終地址數據相比較。當該解碼音頻數據讀出指針是等於或大於在解碼音頻數據存儲區域中的最終地址時，該解碼音頻數據指針返回數據則從該解碼音頻數據讀出指針中減去(刷新)。
隨後，在步驟S3中，從用於在該1/N個數據塊中的解碼音頻數據計算出在該1/N數據塊中的PCM數據。在步驟S4中，參考指示一個PCM數據存儲器200的PCM數據地址執行一個寫入操作，並且將寫入數據量加到該PCM數據寫入裝置。
在步驟S1中，當該降混頻操作已經被執行了N次時，步驟S2、S3和S4將不再執行，並且該處理程序進入到步驟S17。
在步驟S17中，用於頻域的解碼數據被從在第二數據塊中用於頻域的尾數數據和指數數據中形成，並且該頻域數據被轉換成時域數據以便形成解碼的用於時域的解碼音頻數據(頻域數據合成和IMDCT)。在步驟S18，產生的解碼音頻數據以下述方式被存儲在外部存儲器裝置100中的用於預定的信道中的一個存儲區域中。當寫入操作根據指示該存儲區域的導引地址的解碼音頻數據寫入指針而執行的同時，該存儲數據量被加到該解碼音頻數據寫入指針，並且該解碼音頻數據寫入指針被與在解碼音頻數據存儲區中的最終地址數據相比較。當該解碼音頻數據寫入指針是大於或等於該在解碼音頻數據存儲區域中的最終地址數據時，該解碼音頻數據裝置返回地址被從該解碼音頻數據寫入指針中減去(刷新)。
操作在步驟S12到S18中進行，並且在必要重複在第二數據塊中用於每一個信道的步驟S2和S4。操作的每一個的執行使得在第二數據塊中的用於每一個信道編碼音頻數據被轉換成解碼音頻數據，並且該用於在第一數據塊中的用於每一個信道的解碼音頻數據被1/N降混頻，轉換成PCM數據。
在步驟S19中，確定在步驟S12-S18和S2-S4中的操作是否對於在第二數據塊中的所有的信道重複。當操作還沒有針對於所有的信道重複，則該處理返回到步驟S13。當操作已經針對於所有的信道重複，則該處理進入到步驟S5。
在步驟S5中，以下列方式確定在第一數據塊中的用於每一個信道的降混頻操作是否已經被重複N次。在第二數據塊中的頻道的號碼與N值相比較。當在該第二數據塊中的頻道數量是等於或大於N值時，則表示該降混頻的操作被重複N次。在這樣的一種情況中，處理返回到步驟S12。當在第二數據塊中的信道數量小於N值，該降混頻的操作還沒有被重複N次。在這樣的條件下，所有的信道還沒有被處理。未被處理的數據在步驟S6、S7和S8中處理。
在步驟S6中，在1/N數據塊中的每一個信道中的解碼音頻數據被充外部存儲器裝置100中讀出。在步驟S7中，從在1/N數據塊中的用於每一個信道的該解碼音頻數據計算用於1/N數據塊的PCM數據(降混頻操作)。在步驟S8中，在1/N數據塊中的PCM數據被存儲在外部存儲器裝置100中的PCM數據存儲器200的1/N數據塊中。
如上所述，在第一實施例中的音頻解碼裝置1100包括對應於多個信道的每一個的解碼音頻數據寫入指針、對應於多個信道的每一個的解碼音頻數據讀出指針、PCM寫入指針、在解碼音頻數據存儲器中對應於多個信道的每一個的地址數據、解碼音頻數據指針的返回數據、PCM數據存儲器200的PCM數據的一個數據塊和對應於多個信道的每一個的解碼音頻數據存儲器的至少一個數據塊。
因此，在一個時間中在集成半導體器件108和外部存儲器裝置100之間傳送的數據的數據量被減少，所有改進存儲器總線的使用效率。
本發明並不局限於上述的實例，並且能夠以各種方式作修正。例如比特數據流、編碼的數據和解碼的數據的格式以及信道的數量都能夠自由地選擇。
例如，在上述的實施例中，比特數據流是與AC-3標準相一致；即比特數據流包括多個數據塊，每一個包括6個信道(最多)×256數據(最多)。本發明被適用於與其它的格式相一致的數據流，例如比特數據流包括每一個包括9個信道(最多)×1024數據(最多)。在這樣的實施例中，數據備在這樣的一種狀態中處理，其中在上述實例中的數據塊由數據幀所取代。本發明還可以用於其中的信道數量和數據及數據塊動態改變的情況。該子頻帶的數量可以被設置為是任意的。
如上所述，根據本發明的音頻解碼裝置包括一個對應於多個信道的每一個的解碼音頻數據寫入指針、一個對應於多個信道的每一個的解碼音頻數據讀出指針、一個PCM寫數據寫入指針、在一個對應於多個信道的每一個的解碼音頻數據的存儲區域中的最終地址數據、解碼音頻數據指針的返回數據、PCM數據存儲器的一個數據塊和對應於多個信道的每一個的解碼音頻數據存儲器的至少一個數據塊。由於這樣的結構，通過N個分別的操作執行音頻數據塊數據的降混頻操作，同時使用緊鄰在當前被解碼音頻數據塊數據之前的音頻數據塊數據對該編碼音頻數據解碼。因此，在外部存儲器裝置和音頻解碼裝置之間發送的數據量被減少，從而改進了存儲器總線的使用效率。(實例2)參考圖9、10、11和18描述根據本發明的第二實例中的一個信號處理裝置1200。
參考圖9描述該信號處理裝置1200的結構和操作。
輸入到信號處理裝置1200的比特數據流是通過把對應於多個信道的音頻信號的每一個首先轉換成頻域數據並通過對於該頻域數據進行解碼而形成的，從而表示為尾數部分和指數部分。這樣的數據流包括用於多個信道的音頻數據。
這些信道中包括一個通常的信道，它包括一個高頻帶和一個低頻帶。這些信道包括一個基本信道，它包括由多個其它的信道共享的高頻帶和一個低頻帶(在圖21中示出的信道1400)。這些信道包括一個耦合信道，它包括一個事先從高頻帶分離的一個低頻帶。
比特數據流被輸入到提供在該信號處理裝置1200之外的一個外部存儲器裝置700。一個輸入比特數據流句法分析器701解析在外部存儲器裝置700中的比特數據流的句法並提取例如進行解碼所需的每一個信道的指數部分。該提取的數據被存儲在提供在信號處理裝置1200中的內部存儲器裝置702。已經被解析的比特數據流能夠由外部存儲器裝置700所描述。
隨後，改進下列的規則將數據解碼而形成用於在比特數據流中的多個信道的每一個的解碼音頻數據。
用於解碼頻域的指數數據的指數部分解碼器703提取包括在本例的內部存儲器裝置702的比特數據流中的每一個信道的指數數據，並且對於該指數部分解碼，以便形成指數數據。該指數數據被存儲在內部存儲器裝置702的一個操作區域中。
根據來自用於由指數部分解碼器703形成的目標信道的指數數據的聽覺特性和表示包括在存儲在外部存儲器裝置700中的比特數據流中的目標信道的比特分配的尾數部分，該尾數數據比特分配器704形成一個比特分配量。根據該比特分配量，尾數部分解碼器705形成用於頻域的尾數數據。
尾數數據的形成是根據圖10示出的流程圖執行的。
在步驟S20，確定該目標頻道是否為先前從高頻帶分離的一個耦合頻道。當該目標頻道是一個耦合頻道(″是″)，則該信道的低頻帶的編碼數據的尾數部分被解碼以便形成尾數數據並且在步驟S24中將該尾數數據存儲在內部存儲器裝置702的一個操作區域中。隨後，這些數據由頻域數據形成裝置706所處理(圖9)。在步驟S24中存儲的用於低頻帶的尾數數據能夠在步驟S31的尾數數據和指數數據的合成之後立即被刪除，這一點將在下面描述。
當在步驟S20中的目標信道不是一個耦合信道時(″否″)，處理進入到步驟S21。在此情況中，該目標信道或者是一個包括高頻帶和一個低頻帶的正常的信道，或者是包括由多個其它的信道和一個低頻帶共享的高頻帶的一個基本信道。在步驟S21中，用於低頻帶的尾數部分和用於高頻帶的尾數部分的被解碼形成用於低頻帶的尾數數據和用於高頻帶的尾數數據。產生的數據被存儲在內部存儲器裝置702的一個操作區域中。
隨後，在步驟S22中，確定是否該目標信道為一個包括由多個其它的信道共用的高頻帶和一個低頻帶的一個基本信道。當該目標信道不是一個基本信道時(步驟S22中的″否″)，數據由頻域數據形成裝置706處理。當目標信道是一個基本信道時(S22中的″是″)，則該處理進入到步驟S23。在步驟S23中，在步驟S21中形成的用於基本信道的高頻帶的尾數數據被再次存儲在內部存儲器裝置702中。
在步驟S21和S23中，用於該基本信道(在圖21中的信道1400)的高頻帶的尾數數據被寫入到在內部存儲器裝置702中的兩個不同的區域中。由於這些區域不同而且彼此相互能夠區分，所以在該內部存儲器裝置702中保存著兩個完全相同的數據段。
在步驟S21中存儲的用於基本信道的高頻帶的尾數數據能夠在步驟S31的尾數數據和指數數據的合成之後立即被刪除，這一點將在下面描述。相對照，用於基本信道的存儲的高頻帶的尾數數據被保持在內部存儲器裝置702中，直到該尾數數據和指數數據相對於所有使用該基本信道的高頻帶的信道都完成為止。
頻域數據形成裝置706合成由指數部分解碼器703形成的指數數據和由尾數部分解碼器705形成的尾數數據，從而形成用於頻域的解碼數據。
解碼數據的形成是參照圖11的流程圖執行的。
在步驟S30中，確定是否目標信道是一個先前從高頻帶分離出的耦合信道。當該目標信道不是一個耦合信道時(″否″)，即當目標信道是一個通常的信道或一個基本信道時，該處理進入到步驟S31。存儲在內部存儲器裝置702中的用於低頻帶的指數數據和尾數數據被合成，並且存儲在內部存儲器裝置702中的用於高頻帶的指數數據和尾數數據被合成。所以，其中用於高頻帶和低頻帶的解碼的數據被合成，即形成用於頻域的解碼數據。
當目標信道是一個耦合信道(在步驟S30中的″是″)時，處理進入到步驟S32。在步驟S32中，用於耦合信道的低頻帶的指數數據和尾數數據被合成。而且，在步驟S21中得到的用於基本信道的高頻帶的指數數據和用於基本信道的低頻帶的尾數數據(在步驟S21中獲得的信道1400)被從內部存儲器裝置702中讀出。在S33，用於基本信道的高頻帶的指數數據和尾數數據被合成。所以，在步驟S31中，形成用於頻域的解碼的數據，其中的用於高頻帶的數據和用於低頻帶的數據被耦合。
隨後，頻域-時域轉換器707把由頻域數據形成裝置706形成的解碼數據轉換成時域的數據，形成PCM數據。
在本例中，由多個信道使用的高頻帶的尾數數據在圖10中的步驟S21中被解碼之後，獲得的尾數數據在步驟S23中被存儲在內部存儲器裝置702中。為了解碼用於每一個信道的數據，該尾數數據被重複地從內部存儲器裝置702中讀出。因此，在外部存儲器裝置700中的比特數據流只需要存取一次就能夠獲得用於高頻帶的編碼的數據。沒有必要象在傳統的裝置中那樣，為了獲得高頻帶的編碼的比特數據而重複地存取比特數據流。所以，不要求在頻域數據形成裝置706中把比特數據流保持到用於高頻帶的編碼數據的形成完成為止。該頻域數據形成裝置706不需要具有大到象傳統的裝置所要求的容量的。而且，由於用於高頻帶的解碼數據的形成只要求一次，所以，操作的數據總量被降低。
如上所述，在外部存儲器裝置700中的比特數據流只存取一次就能夠得到用於高頻帶的編碼數據。因此，如圖18所示，為了從比特數據流中讀出編碼的指數數據1101和編碼的尾數數據1102的指針的操作相當地簡單，如圖中的箭頭1104所示。沒有必要重複地讀出在比特數據流中編碼的數據。包括在比特數據流中的用於信道的每一個的編碼的數據被按照信道的次序簡單地順序地讀出。所以，指針1103的操作相當簡單且容易控制。(實例3)根據本發明的第三個實例將參照圖9和12進行描述。該第三實例的信號處理裝置具有和圖9中示出的第二實例相同的結構。在圖12中執行的處理參考圖10進行描述，並且執行在圖11中示出的處理。在第三實例中的信號處理裝置的部件具有和第二實例中的相同的標號。
在圖12中示出的處理過程不同於圖10中示出的處理過程在於在步驟S22和S23之間執行的步驟S41。
在步驟S20中，確定目標信道是否為一個先前從高頻帶分離的耦合頻道。當該頻道是一個耦合頻道時(″是″)，信道的低頻帶的編碼數據的尾數部分被解碼，以便形成尾數數據，而且該尾數數據在步驟S24中被存儲在內部存儲器裝置702的一個操作區域中。隨後，數據由頻域數據形成裝置706所處理(圖9)。
當該目標信道不是一個耦合信道時(步驟S20中的″否″)，該處理裝置進到步驟S21。在此情況中，該目標信道或者是一個包括有高頻帶和低頻帶的通常的信道，或者是包括有由多個其它的信道共享的一個高頻帶和一個低頻帶的一個基本信道。在步驟S21中，用於低頻帶的尾數部分和用於高頻帶的尾數部分被解碼，以便形成用於高頻帶的尾數數據和用於低頻帶的尾數數據。產生的數據被存儲在內部存儲器裝置702中的操作區域中。
隨後，在步驟S22中，確定是否該目標信道為一個包括由多個其它的信道共用的高頻帶和一個低頻帶的一個基本信道。當該目標信道不是一個基本信道時(步驟S22中的″否″)，數據由頻域數據形成裝置706處理。當目標信道是一個基本信道時(S22中的″是″)，則該處理進入到步驟S41。在步驟S41中，用於在步驟S21中形成的基本信道的高頻帶的尾數數據被壓縮。在步驟S23中，在步驟S23中，用於高頻帶的壓縮的尾數數據被再次存儲在內部存儲器裝置702的一個操作區域中。
在步驟S21中該尾數數據被寫入的區域和在步驟S23中的尾數數據被寫入的區域是不同且可被辨別的。
在步驟S31中合成了用於基本信道的尾數數據和指數數據之後，在步驟S21中寫入的尾數數據可被立即刪除。相對照，在步驟S23中寫入的壓縮尾數數據被保持在內部存儲器裝置702中，直到使用基本信道的高頻帶的全部信道的尾數數據和指數數據的合成被完成。
頻域數據形成裝置706合成由指數部分解碼器703形成的指數數據和由尾數部分解碼器705形成的尾數數據以便形成頻域的解碼數據，如在流程圖11中所示。在合成之前，用於已經在步驟S41中被壓縮並在步驟S23中被寫入到內部存儲器裝置702中的的基本信道的高頻帶的尾數數據被讀出，並被擴展成原始的尾數數據。該擴展的數據被使用。
在本例中，用於高頻帶的尾數數據在壓縮之後存儲在內部存儲器裝置702中。因此，內部存儲器裝置702所要求的容量被減小。(實例4)根據本發明的第四個實例將參照圖13和14進行描述。該第四實例的信號處理裝置具有和圖9中示出的第二實例相同的結構，並且執行在圖10、13和14的處理。在第四實例中的信號處理裝置的部件具有和第二實例中的相同的標號。
在圖10中的被處理的信道的每一個的尾數部分和相應的描述被省略。
在第二實施例中，在進行由圖10和11表示的處理之前用於目標信道的每一個的指數部分被讀出並被解碼，並且產生的指數數據被存儲在內部存儲器裝置702的一個區域中。在第四實施例中，如此的指數部分的解碼在圖13和14示出的處理之前並不被執行。由指數部分解碼器703執行的指數部分的解碼在圖13中作說明。
在步驟S60中，確定目標信道是否為一個先前從高頻帶分離的耦合頻道。當該頻道是一個耦合頻道時(″是″)，信道的低頻帶的編碼數據的指數部分被解碼，以便指數尾數數據，而且該指數數據在步驟S64中被存儲在內部存儲器裝置702的一個操作區域中。隨後，數據由頻域數據形成裝置706所處理(圖9)。
當該目標信道不是一個耦合信道時(步驟S60中的″否″)，該處理裝置進到步驟S61。在此情況中，該目標信道或者是一個包括有高頻帶和低頻帶的通常的信道，或者是包括有由多個其它的信道共享的一個高頻帶和一個低頻帶的一個基本信道。在步驟S61中，用於低頻帶的指數部分和用於高頻帶的指數部分被解碼，以便形成用於高頻帶的指數數據和用於低頻帶的指數數據。產生的數據被存儲在內部存儲器裝置702中的操作區域中。
隨後，在步驟S62中，確定是否該目標信道為一個基本信道。當該目標信道不是一個基本信道時(步驟S62中的″否″)，數據由頻域數據形成裝置706處理。當目標信道是一個基本信道時(S62中的″是″)，則該處理進入到步驟S63。在步驟S63中，用於在步驟S61中形成的基本信道的高頻帶的指數數據被再次存儲在內部存儲器裝置702的一個操作區域中。
在步驟S61和S63中，用於該基本信道的高頻帶的指數數據被寫入到在內部存儲器裝置702中的兩個不同的區域中。由於這些區域不同而且彼此相互能夠區分，所以在該內部存儲器裝置702中保存著兩個完全相同的數據段。
在步驟S61中寫入的用於高頻帶的指數數據能夠在步驟S71的指數數據和尾數數據的合成之後立即被刪除，這一點將在下面描述。相對照，在步驟S63中寫入的指數數據被保持在內部存儲器裝置702中，直到該尾數數據和指數數據相對於所有使用該基本信道的高頻帶的信道都完成為止。
隨後，用於頻域的解碼數據的形成是參照圖14的流程圖執行的。
在步驟S70中，確定是否目標信道是一個先前從高頻帶分離出的耦合信道。當該目標信道不是一個耦合信道時(″否″)，即當目標信道是一個通常的信道或一個基本信道時，該處理進入到步驟S71。在步驟S71中，在步驟S21(圖10)中得到的指數數據和尾數數據被合成，從而形成用於頻域的解碼的數據。更詳細地說，用於低頻帶的尾數數據和指數數據被合成，並且用於高頻帶的尾數數據和指數數據被合成，從而形成解碼的數據，其中的高頻帶和低頻帶被耦合。
當目標信道是一個耦合信道(在步驟S70中的″是″)時，處理進入到步驟S72。在步驟S72中，用於耦合信道的低頻帶的指數數據和尾數數據被合成。而且，在步驟S21中得到的用於基本信道的高頻帶的指數數據和用於基本信道的低頻帶的尾數數據被從內部存儲器裝置702中讀出。在S73，用於基本信道的高頻帶的指數數據和尾數數據被合成。所以，在步驟S71中，形成解碼的數據，其中用於低頻帶的數據和用於高頻帶的數據被耦合，即形成頻域的解碼數據。
隨後，頻域-時域轉換器707把由頻域數據形成裝置706形成的解碼數據轉換成時域的數據，形成PCM數據。
在本例中，由多個信道使用的高頻帶的尾數數據在圖10中的步驟S21中被解碼之後，獲得的尾數數據在步驟S23中被存儲在內部存儲器裝置702中。而且，在由多個信道使用的高頻帶的指數部分在步驟S61中被解碼之後，獲得的指數數據在步驟S63中存儲在內部存儲器裝置702中。為了解碼用於每一個信道的數據，該尾數數據被重複地從內部存儲器裝置702中讀出。因此總的操作量被減小。(實例5)根據本發明的第五個實例將參照圖15、16和17進行描述。該第五實例的信號處理裝置具有和圖9中示出的第二實例相同的結構，並且執行在圖13、15和17的處理。在第五實例中的信號處理裝置的部件具有和第二實例中的相同的標號。
信道的每一個的指數部分按照圖13處理，並且相應的描述被省略。
用於信道的每一個的尾數部分按照圖15和圖16所示被解碼，並且該尾數數據和指數數據按照圖17所示被合成。
首先，參考圖15描述由尾數數據比特分配器704執行的尾數數據的處理。
在步驟S80中，確定目標信道是否為一個先前從高頻帶分離的耦合頻道。當該頻道是一個耦合頻道時(″是″)，則從在該信道的低頻帶中的指數部分獲得功率的頻譜密度，並且在步驟S84中根據聽覺特性計算比特分配量。隨後，由尾數部分解碼器705處理該數據。
當該目標信道不是一個耦合信道時(步驟S80中的″否″)，該處理裝置進到步驟S81。在此情況中，該目標信道或者是一個包括有高頻帶和低頻帶的通常的信道，或者是包括有由多個其它的信道共享的一個高頻帶和一個低頻帶的一個基本信道。在步驟S81中，功率頻譜密度是從用於低頻帶和用於信道的高頻帶的解碼的指數數據得到的，並且根據聽覺特性得到用於低頻帶和高頻帶的比特分配量。
隨後，在步驟S82中，確定是否該目標信道為一個基本信道。當該目標信道不是一個基本信道時(步驟S82中的″否″)，數據由尾數部分解碼器705處理。當目標信道是一個基本信道時(S82中的″是″)，則該處理進入到步驟S83。在步驟S63中，用於在步驟S81中形成的基本信道的高頻帶的指數數據被寫入在內部存儲器裝置702中，並且隨後的數據由尾數部分解碼器705所處理。
在步驟S63寫入的用於基本信道的高頻帶的比特分配量被保持在內部存儲器裝置702中直到針對使用用於基本信道的高頻帶的所有的信道的尾數數據和指數數據的合成完成為止。
由尾數部分解碼器705執行的處理將參照圖16作描述。
在步驟S90中，確定是否目標信道是一個先前從高頻帶分離出的耦合信道。當目標信道是一個耦合信道(″是″)時，處理進入到步驟S92。在步驟S72中，在步驟S83中存儲的用於基本信道的高頻帶的比特分配量被從內部存儲器裝置702讀出。隨後，在步驟S91中，根據用於高頻帶的比特分配量形成用於基本信道的高頻帶的尾數數據。而且，根據在步驟S84中形成的用於耦合信道的低頻帶的比特分配量形成用於該耦合信道的低頻帶的尾數數據。隨後，數據由頻域數據形成裝置706處理(圖9)。
當該目標信道不是一個耦合信道時(步驟S90中的″否″)，該處理進入到步驟S91。此情況中，目標信道或者是一個包括高頻帶和一個低頻帶的正常的信道，或是一個包括由多個其它的信道使用的高頻帶和一個低頻帶的基本信道。在步驟S91中，根據在步驟S81中形成的比特分配量形成尾數數據，並且該數據由頻域數據形成裝置706處理(圖9)。
隨後，參考圖17描述頻域數據形成裝置706的解碼數據的形成。
在步驟S1000中，確定是否目標信道是一個先前從高頻帶分離出的耦合信道。當該目標信道不是一個耦合信道時(″否″)，即當目標信道是一個通常的信道或一個基本信道時，該處理進入到步驟S1001。在步驟S1001中，從內部存儲器裝置702中讀出用於目標信道的指數數據。該指數數據與由尾數部分解碼器705形成的用於編碼信道的尾數數據相耦合，從而形成用於頻域的解碼的數據。
當目標信道是一個耦合信道(在步驟S1000中的″是″)時，在步驟S1002中從內部存儲器裝置702讀出用於基本信道的高頻帶的指數數據。在隨後而步驟S1003中，該指數數據與用於耦合信道的低頻帶的指數數據和尾數數據被合成。而且，在步驟S91中得到的用於基本信道的高頻帶的尾數數據和來自內部存儲器裝置702的用於基本信道的高頻帶的尾數數據被組合。所以，在S1001中用於頻域的解碼數據被形成，其中耦合了用於高頻帶的數據和用於低頻帶的數據。
隨後，頻域-時域轉換器707把由頻域數據形成裝置706形成的解碼數據轉換成時域的數據，形成PCM數據。
在這種情況中，在事先從高頻帶分離的耦合信道中的數據被解碼，由指數部分解碼器703和尾數數據比特分配器704進行的處理可被省略。用於表示比特分配量的數據是大約尾數數據的1/2，所以該內部存儲器裝置702所需的容量被減小。結果是，在事先從高頻帶分離出的耦合信道中的數據能夠以更高的速率執行。
沒有必要把在內部存儲器裝置702中的比特數據流保持到用於高頻帶的編碼的數據被完成之後。所以，內部存儲器裝置702所需的容量被減小。
第一到第五實施例能夠適當地進行組合。在此中情況中，為了解碼在事先從高頻帶中分離出的耦合信道中的數據，有可能僅省略由指數部分解碼器703執行的頻域的處理，省略僅由尾數數據比特分配器704進行的處理，或是僅省略尾數部分解碼器705進行的頻域的處理。所以，總體上的處理速率被改進。
如上所述，根據本發明的信號處理裝置以下述的方式形成用於多個信道的每一個的解碼的數據。包括用於多個信道的編碼數據被輸入。該包括在至少信道之一併且由這些信道共用的編碼數據被解碼形成共用解碼數據。該關聯到每一個信道的編碼數據以逐個信道為基礎被解碼，以便形成信道的解碼數據。該信道的解碼的數據和共用的解碼數據合成，形成用於信道的每一個的解碼數據。使用這些共用數據的信道的每一個中的以更高的速率解碼，並且不必要將這些比特數據流保持到操作的結束。所以，即使在信號處理裝置中不具備保留比特數據流的條件下，也能夠實現數據的解碼。(實例6)現描述根據本發明的第六實施例的一個聲象定位裝置2200。圖22表示該聲象定位裝置2200的總體的結構。相關於圖23的在先討論的相同的部件具有相同的數碼，且相關的描述被省略。
聲象定位裝置2200包括提供在兩個信道之一(本例中是左信道)上的一個單一信號處理器(下稱第一信號處理器)信號處理器2001。該第一信號處理器2001包括在圖24中示出的一個FIR濾波器。
當數字轉換(PCM轉換)的音頻信號S(t)從一個信號源2004A輸入時，信號分解器2006將該信號分解成兩個信號。一個信號輸入到D-A轉換器2007-2，而另一個信號被輸入到第一信號處理器2001。
其中用於執行虛擬揚聲器2009的功能的傳統的聲象定位裝置2500(圖23)的信號處理器2001-1和信號處理器2001-2的頻率特性是H1(n)和HR(n)，第一信號處理器2001的頻率特性被設置為H1(n)和HR(n)。換句話說，到達聽眾2010的左耳的聲音的頻率特性和到達聽眾2010的右耳的聲音的頻率特性在該第一信號處理器2001中被設置為轉換函數。在本例中，該第一信號處理器2001的頻率特性是利用在頻域中執行的一個分解而得到的。該第一信號處理器2001的頻率特性能夠用於各種方法來得到，例如反相卷積操作。通過使用任何方法，都能夠得到相似的結果。
表示為第一信號處理器2001的頻率特性G(n)是由表達式(14)得到的。
G(n)＝hL(n)/hR(n)…(14)根據公式(14)，第一信號處理器2001的頻率特性是通過用於普通聲象定位裝置2500的信號處理器2001-2的頻率特性hR(n)去除信號處理器2001-1的頻率特性hL(n)得到的。
圖25示出了信號處理器2001-1的頻率特性而圖27示出了信號處理器2001-2的頻率特性。圖29示出在本例中的聲象定位裝置2200的第一信號處理器2001的頻率特徵的一個實例。為了避免操作結果的溢出，通過由在圖25和27中示出的頻率特性的相除的到的第一信號處理器2001的頻率特性使得其中之一具有較低的聲音電平而另外一個具有較高的聲音電平。就是說，分母是具有較高的聲音電平的一個頻率特性而分子是具有較低的聲音電平的一個頻率特性。在使用不引起溢出的一個作業系統的條件下，頻率特性的任何的一個都能夠作為分子或分母。
圖26示出了包括在具有在圖25中示出的頻率特性的信號處理器2001-1中的FIR濾波器的抽頭係數，而圖28示出了包括在具有在圖27中示出的頻率特性的信號處理器2001-2中的FIR濾波器的抽頭係數。圖30示出了包括在具有在圖29中示出的頻率特性的第一信號處理器2001中的FIR濾波器的抽頭係數。如圖從這些圖中所看到的，在傳統的聲象定位裝置2500中的信號處理器2001-1和信號處理器2001-2的每一個要求大約128個抽頭(即總共有256個抽頭)，其中在聲象定位裝置2200中的第一信號處理器2001需要128個抽頭。具有這樣的傳輸特性的第一信號處理器2001被提供有信號分解器2006的一個輸出信號。
在傳統的聲象定位裝置2500中，到達聽眾2010的左耳的聲象YL(n)和到達聽眾2010的右耳的聲象YR(n)由公式(15)和1(16)所表示。
YL(n)＝S(n)×hL(n)×h1(n)+S(n)×hR(n)×h3(n) …(15)YR(n)＝S(n)×hL(n)×h2(n)+S(n)×hR(n)×h4(n) …(16)在本例中的聲象定位裝置2200中，到達聽眾2010的左耳的使用Y′L(n)和到達聽眾2010的右耳的使用Y′R(n)分別由公式(17)和(18)所表示Y′L(n)＝S(n)×hL(n)/hR(n)×h1(n)+S(n)×h3(n) …(17)Y′R(n)＝S(n)×hL(n)/hR(n)×h2(n)+S(n)×h4(n) …(18)比較公式(15)、(16)、(17)、(18)，表示出輸入到該聲象定位裝置2200的信號是1/hR(n)…(19)信號輸入到傳統的聲象定位裝置2500。
因此，從聲象定位裝置2200輸出的信號的質量與具有公式(19)表示的傳輸特性的聲象定位裝置2500的輸出信號進行濾波而得到的信號的質量相同。結果是，在高的聲音區域中的聲音區域被增強。但是，由於定位的感覺並被改變，所以這樣一種用於定位聲象的方法在聲音質量方面的作用並不大。
使用少量的操作，聲象定位裝置2200提供的定位感覺的水平實際上和傳統的聲象定位裝置2500提供的定位感覺的水平相同。
來自第一信號處理器2001的一個輸出送到D-A轉換器2007-1，而由信號分解器2006得到的兩個信號的另外的一個被送到D-A轉換器2007-2。從D-A轉換器2007-1和D-A轉換器2007-2得到的輸出分別地送到揚聲器2008-1和揚聲器2008-2，而且該揚聲器2008-1和揚聲器2008-2把聲音輸出到預定的區域。所以，一個虛擬聲象被恆定地定位在虛擬揚聲器2009的位置。(實例7)現描述根據本發明的第七實施例的一個聲象定位裝置3100。圖31表示該聲象定位裝置3100的總體的結構的框圖。相關於圖22的在先討論的相同的部件具有相同的數碼，且相關的描述被省略。
除去第六實施例的聲象定位裝置2200結構之外，該聲象定位裝置3100包括在信號源2004A和信號分解器2006之間的一個信號處理器第二信號處理器2002。該信號處理器第二信號處理器2002包括一個在圖24中示出的FIR濾波器或IIR濾波器。隨後描述該信號處理器第二信號處理器2002的頻率特性。
由信號處理器第二信號處理器2002處理的信號被分成兩路信號。信號之一送到一個D-A轉換器2007-1，而另一個送到第一信號處理器2001。該第一信號處理器2001包括有在圖24中示出的一個FIR濾波器。
第一信號處理器2001的頻率特性(傳輸特性)被設置成和第六實施例中相同。在第七實例中同樣是通過在頻域中執行的劃分來得到該第一信號處理器2001的頻率特性的。該第一信號處理器2001的頻率特性能夠通過各種方法得到，例如反相卷積操作。通過這樣的方法而得到相似的效果。
當第一信號處理器2001的頻率特性被得到的時候，該信號處理器第二信號處理器2002的頻率特性被設置成與分母的情況相同，即由公式(17)，(18)和(20)表示的頻率特性hR(n)。
Y′L(n)＝S′(n)×hL(n)/hR(n)×h1(n)+S′(n)×h3(n) …(17)Y′R(n)＝S｀(n)×hL(n)/hR(n)×h2(n)+S｀(n)×h4(n) …(18)S｀(n)＝S(n)×hR(n)…(20)通過用S′(n)在公式(17)和(18)中進行替代，該Y′L(n)和Y′R(N)可由公式(21)和(22)所表示。
Y′L(n)＝S(n)×hL(n)×h1(n)+S(n)×hR(n)×h3(n)…(21)Y′R(n)＝S(n)×hL(n)×h2(n)+S(n)×hR(n)×h4(n)…(22)公式(21)和(22)分別地對應於公式(15)和(16)。所以，在本例中的聲象定位裝置3100把聲源恆定地定位在一個鏡象聲象的位置，而不引起顯著的聲音的改變，具有在傳統的聲象定位裝置2500中的發送特性的水平，即在任何低、中、高聲音區域中的水平。
由於定位的感覺是由第一信號處理器2001實現，所以該信號處理器第二信號處理器2002要求比在傳統的聲象定位裝置2500中少的濾波器的抽頭數目。在本例中的聲象定位裝置3100實現與包括有32個抽頭濾波器的信號處理器第二信號處理器2002相同的聲音質量水平。
圖32表示包括在信號處理器第二信號處理器2002中的一個FIR濾波器的頻率特性的一個實例。圖33示出具有在圖32中示出的頻率特性的FIR濾波器的抽頭係數的一個實例。在該聲象定位裝置3100中所需要的操作量可由和在傳統的聲象定位裝置2500中的操作量作一個比較傳統方式卷積128個抽頭，兩次第七實例卷積128個抽頭+卷積32個抽頭所以，該聲象定位裝置3100提供實際上與傳統的聲象定位裝置2500在聲音質量和定位感覺上都相同的水平，而只利用傳統方式的5/8的操作。
來自第一信號處理器2001的一個輸出送到D-A轉換器2007-1，而由信號分解器2006得到的兩個信號的另外的一個被送到D-A轉換器2007-2。從D-A轉換器2007-1和D-A轉換器2007-2得到的輸出分別地送到揚聲器2008-1和揚聲器2008-2，而且該揚聲器2008-1和揚聲器2008-2把聲音輸出到預定的區域。所以，一個虛擬聲象被恆定地定位在虛擬揚聲器2009的位置。(實例8)現描述根據本發明的第八實施例的一個聲象定位裝置3400。圖31表示該聲象定位裝置3400的總體的結構的框圖。相關於圖31的在先討論的相同的部件具有相同的數碼，且相關的描述被省略。
在第八實施例中聲象定位裝置3400包括一個用於輸出頻域的音頻信號的信號源2004B，取代信號源2004A。例如該信號源2004B輸出在ATRCA(自適應轉換聲頻編碼)中的一個MDCT的一個信號。在信號源2004B和信號分解器2006之間提供一個第三信號處理器2003和一個信號分解器2006，而不是信號處理器第二信號處理器2002。
第一信號處理器2001的FIR濾波器具有在圖24中示出的結構。圖25示出第三信號處理器2003的實例性的結構。該第三信號處理器2003包括多個倍乘器2012-1、2012-2…2012-n以不同的係數α1、α2…αn針對於分別的輸入信號X1、X2…Xn。倍乘器2012-1、2012-2…2012-n輸出信號Y1、Y2…Yn。
回到圖34中，用於來自信號源2004B的輸出信號的頻域的一個用於時域的數字音頻信號被輸出到第三信號處理器2003。按照圖35所示，該第三信號處理器2003逐個頻帶地處理輸入信號，以便定位該聲象。換句話說，當輸入分別的頻帶(X1，X2，…Xn)信號時，信號由倍乘係數α1、α2、…αn所乘。倍乘器2012-1、2012-2…2012-n的倍乘係數α1、α2…αn是由該頻域-時域轉換器2005的頻域-時域轉換系統所決定的。
由第三信號處理器2003處理的信號被信號分解器2006分成兩路信號。信號之一送到一個D-A轉換器2007-2，而另一個送到第一信號處理器2001。
第一信號處理器2001的頻率特性(傳輸特性)被設置成和第六實施例中相同。在本實例中是通過在頻域中執行的劃分來得到該第一信號處理器2001的頻率特性的。該第一信號處理器2001的頻率特性能夠通過各種方法得到，例如反相卷積操作。通過任何這樣的方法都能夠得到相似的效果。
第三信號處理器2003的頻率特性(傳輸特性)的獲得最好是與表達式(14)的分母的情況相同，即由公式(23)，(24)和(25)表示的頻率特性hR(n)。
Y′L(n)＝S′(n)×hL(n)/hR(n)×h1(n)+S′(n)×h3(n) …(23)Y′R(n)＝S｀(n)×hL(n)/hR(n)×h2(n)+S｀(n)×h4(n) …(24)S｀(n)＝S(n)×hR(n)…(25)通過用S′(n)在公式(23)和(24)中進行替代，該Y′L(n)和Y′R(N)可由公式(26)和(27)所表示。
Y′L(n)＝S(n)×hL(n)×h1(n)+S(n)×hR(n)×h3(n) …(26)Y′R(n)＝S(n)×hL(n)×h2(n)+S(n)×hR(n)×h4(n) …(27)公式(26)和(27)分別地對應於公式(15)和(16)。所以，在本例中的聲象定位裝置3400把聲源恆定地定位在一個鏡象聲象的位置，而不引起顯著的聲音的改變，具有在傳統的聲象定位裝置2500中的發送特性的水平，即在任何低、中、高聲音區域中的水平。
由於第一信號處理器2001中包括多個倍乘器，所以其操作量是由頻域-時域轉換的轉換長度確定的。其中的轉換長度是m，則操作量如下傳統方式卷積128個抽頭，兩次＝128×m×2＝256m第八實例卷積128個抽頭+m階的倍乘器＝128m+m＝129m所以，該聲象定位裝置3400提供實際上與傳統的聲象定位裝置2500在聲音質量和定位感覺上都相同的水平，而只利用傳統方式的大約1/2的操作。
來自第一信號處理器2001的一個輸出送到D-A轉換器2007-1，而由信號分解器2006得到的兩個信號的另外的一個被送到D-A轉換器2007-2。從D-A轉換器2007-1和D-A轉換器2007-2得到的輸出分別地送到揚聲器2008-1和揚聲器2008-2，而且該揚聲器2008-1和揚聲器2008-2把聲音輸出到預定的區域。所以，一個虛擬聲象被恆定地定位在虛擬揚聲器2009的位置。(實例9)現描述根據本發明的第九實施例的一個3600。圖36表示該3600的總體的結構的框圖。相關於圖22、31和34的在先討論的相同的部件具有相同的數碼，且相關的描述被省略。
在第九實施例中3600包括一個第三信號處理器2003、頻域-時域轉換器2005和信號處理器第二信號處理器2002，放置在信號源2004B和信號分解器2006之間。
第一信號處理器2001和信號處理器第二信號處理器2002的每一個的FIR濾波器具有在圖24中示出的結構。第三信號處理器2003的FIR濾波器具有在圖25中示出的頻率特性。
回到圖36中，從信號源2004B的輸出信號的頻域的數字音頻信號被輸出到第三信號處理器2003。該第三信號處理器2003以預定的多重的倍乘係數逐個頻帶地處理輸入信號，以便定位該聲象。包括在該第三信號處理器中的多重的倍乘器的係數是由該頻域-時域轉換器2005所決定。
來自第三信號處理器2003的輸出送到頻域-時域轉換器2005並被轉換成一個時域的信號(PCM信號)。隨後，該時域信號送到信號處理器第二信號處理器2002。該信號處理器第二信號處理器2002利用具有較小的抽頭數碼的FIR濾波器對於頻率特性進行轉換。所以，該信號處理器第二信號處理器2002對於第三信號處理器2003不進行校正的相位成分、音量和聲音質量的至少之一進行校正。
由信號處理器第二信號處理器2002得到的信號被信號分解器2006分成兩路信號。信號之一送到一個D-A轉換器2007-2，而另一個送到第一信號處理器2001。
如同在第六實例中那樣，第一信號處理器2001的頻率特性是由公式(14)得到。信號處理器第二信號處理器2002和第三信號處理器2003的頻率特性(傳輸特性)的乘積被設置成公式(14)的分母相同，以便得到在圖23中的信號處理器2001-2的頻率特性，即由公式(23)，(24)和(25)表示的頻率特性hR(n)。
Y′L(n)＝S′(n)×hL(n)/hR(n)×h1(n)+S′(n)×h3(n) …(23)Y′R(n)＝S｀(n)×hL(n)/hR(n)×h2(n)+S｀(n)×h4(n) …(24)S｀(n)＝S(n)×hR(n)…(25)通過用S′(n)在公式(23)和(24)中進行替代，該Y′L(n)和Y′R(N)可由公式(26)和(27)所表示。
Y′L(n)＝S(n)×hL(n)×h1(n)+S(n)×hR(n)×h3(n) …(26)Y′R(n)＝S(n)×hL(n)×h2(n)+S(n)×hR(n)×h4(n) …(27)公式(26)和(27)分別地對應於公式(15)和(16)。所以，在本例中的3600具有與傳統的聲象定位裝置2500中的發送特性的水平。
由於第三信號處理器2003中包括多個倍乘器，所以其操作量是由頻域-時域轉換的轉換長度確定的。其中的轉換長度是m，則操作量如下傳統方式卷積128個抽頭，兩次＝128×m×2＝256m第九實例卷積128個抽頭+m階的倍乘器＝128m+m＝129m該聲象定位裝置3400提供實際上與傳統的聲象定位裝置2500在聲音質量和定位感覺上都相同的水平，而只利用傳統方式的大約1/2的操作。
來自第一信號處理器2001的一個輸出送到D-A轉換器2007-1，而由信號分解器2006得到的兩個信號的另外的一個被送到D-A轉換器2007-2。從D-A轉換器2007-1和D-A轉換器2007-2得到的輸出分別地送到揚聲器2008-1和揚聲器2008-2，而且該揚聲器2008-1和揚聲器2008-2把聲音輸出到預定的區域。所以，一個虛擬聲象被恆定地定位在虛擬揚聲器2009的位置。
第一信號處理器2001的頻率特性是使用在頻域中執行的劃分而得到的。該第一信號處理器2001的頻率特性也能夠使用各種方法得到，例如一個反相卷積操作。
能夠從第六、第七、第八和第九實例中得知，根據本發明的聲象定位裝置是以較小的操作量而提供和傳統裝置的相同的定位的感覺。
根據本發明，通過在一個信道中執行通常是在的信道的每一個信道中都要進行的信號處理來降低操作量。
在附加執行聲音質量的調節的情況下，根據本發明的一個聲象定位裝置用較小的操作實現與傳統的裝置相同的聲音質量的水平。
在針對一個頻域執行執行聲音質量的調節的情況下，根據本發明的一個聲象定位裝置用較小的操作實現與傳統的裝置相同的聲音質量的水平。
在針對頻域和時域執行執行聲音質量的調節的情況下，根據本發明的一個聲象定位裝置用較小的操作實現與傳統的裝置相同的聲音質量的水平。(實例10)根據圖37描述根據本發明第十實例的一個音頻信號處理裝置3700。圖37是表示在第十實例中的音頻信號處理裝置3700的框圖。該音頻信號處理裝置3700包括輸入比特數據流處理器3002、音頻數據流緩存器3003、視頻數據流緩存器3004、緩存器控制器3005A、控制器3006、音頻處理器3007和視頻處理器3008。
將要輸入到輸入比特數據流處理器3002的輸入數據流3001是一個來自DVD的輸出數據或類同的數據。換句話說，該輸入比特數據流處理器3002接收的是被壓縮或被多路復用的視頻信號或音頻信號。在本例中為了簡化起見，該輸入數據流3001是從DVD輸出的數據流，該視頻數據符合MPEG2的格式，而音頻數據滿足AC-3的要求。其它類型的數據流也能夠以相似的方式被使用。
當輸入數據流3001被輸入到輸入比特數據流處理器3002時，該輸入比特數據流處理器3002從該輸入數據流3001中提取所要再生的視頻數據和音頻數據並將這些視頻數據存儲在視頻數據流緩存器3004中，而將音頻數據存儲在音頻數據流緩存器3003中。在此，緩存器控制器3005A監控該音頻數據流緩存器3003的可用的存儲容量。
在正常的再生狀態中，當該視頻數據輸入到視頻處理器3008時，該視頻處理器3008將該視頻數據解碼成一個輸出的視頻信號3010。當音頻數據輸入到音頻處理器3007時，該音頻處理器3007對於該音頻數據解碼並將其轉換成輸出的音頻信號3009。
在一個高速率的再生狀態中，視頻處理器3008執行來自控制器3006的指令，以預定的速率執行高速率的再生。為了執行高速率的再生，音頻處理器3007均衡該聲調到正常的重放狀態並且放棄音頻數據的一部分。在視頻數據是MPEG的狀態下，以高速率執行的再生是以下列的任何之一的方式進行(1-1)只再生I圖象(再生速率是正常速率的6到7倍)。
(1-2)只再生I圖象和P圖象(再生速率是正常速率的1.5到3倍)。
(1-3)再生I圖象和P圖象及B圖象的一部分(再生速率是正常速率的1到1.5倍)。
不同於(1-1)、(1-2)和(1-3)的其它的方法也能夠使用。
在高速率的操作中，緩存器控制器3005A監控音頻數據流緩存器3003的可用存儲容量。直到該音頻數據流緩存器3003的可以存儲容量變得小於預定的值W，都是執行正常的再生。當音頻數據流緩存器3003的可以存儲容量小於預定的置W時，該緩存器控制器3005A則通知音頻處理器3007該剩餘的可以存儲容量。預定值W能夠根據系統而被設置成預定的值。在本例中，預定值被設置為0。當該預定值被設置為其它的不同的值時，控制以相似的方式執行。
當音頻數據流緩存器3003的可以存儲容量變為0時，音頻處理器3007通過刪除輸出音頻數據的一部分來執行音頻數據的高速率再生。這種性能將參考圖44進行描述。圖44示出在再生過程中的音頻數據流緩存器3003和視頻數據流緩存器3004的狀態。陰影的部分表示一個數據區，黑色的部分表示一個未使用的區域。
在視頻數據以高速率再生且音頻數據流緩存器3003的可以存儲容量沒有變為0的情況下，該音頻數據流緩存器3003和視頻數據流緩存器3004是在圖44中的狀態2。由於視頻數據仍然殘存在視頻數據流緩存器3004中，所以只有視頻數據是由視頻處理器3008以高速率再生。由於音頻數據是根據視頻數據的再生速率而被輸入的，所以用於正常再生的將要被解碼音頻數據的數據量是小於輸入的數據量的。所以，音頻數據流緩存器3003的可以存儲容量變為0(狀態1)。
當音頻數據流緩存器3003的可以存儲容量變為0時，緩存器控制器3005A將這一信息傳送到音頻處理器3007。在響應中，音頻處理器3007將通過刷新放棄音頻數據的一部分，並從緊靠在該放棄的音頻數據部分之後重新開始以正常的速率對於音頻數據進行解碼。
下面描述將被放棄的數據量和放棄(刪除)的方法。
(i)清除音頻數據流緩存器(刷新)通過清除音頻數據流緩存器3003而立即局部或全部地刷新在音頻數據流緩存器3003中的音頻數據流，以便在解碼之前部分地減少數據量。所以，對於高速率的再生來說，被再生的音頻數據量被減少。將被放棄的預定的音頻數據量是一個任意的量，該量小於在系統中使用的音頻數據流緩存器3003的容量。
以這種方式進行的音頻數據的再生在圖40中示出。在圖40中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和在音頻數據流緩存器3003被清除時的高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖40示出的情況中，從幀4中間而數據到幀7中間的數據通過對於該音頻數據流緩存器3003的清除而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和容易執行的方法。但是，用於音頻數據不能夠逐幀地進行處理，所以一個可能會出現不希望的誤差。由於在音頻數據流緩存器3003中的內容被完全地刪除，所以直到用於下一幀的數據被輸入之後，是不能輸出音頻數據的。
(ii)限制輸入的音頻數據從輸入比特數據流處理器3002到音頻數據流緩存器3003的輸入數據流3001的傳輸被停止一個預定的時期。換句話說，通過不傳輸的方式刪除輸入數據流3001的一部分。所以，將被再生的音頻數據的數據量被降低以便實現高速率再生。被放棄的預定量的音頻數據的數據量是由受到系統支持的視頻數據的再生速率所確定。在視頻數據再生速率是n的情況下(正常再生)，等於或大於(n-1)音頻幀的音頻數據的數據量需要在每一次傳輸停止時被放棄。
以此種方式再生的音頻數據在圖41中示出。在圖41中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和在輸入數據流3001的輸送被限制以實現高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖41示出的情況中，從幀4中間而數據到幀7中間的數據通過對於該輸入數據流3001的傳輸的限制而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和相對地容易執行的方法。但是，用於音頻數據不能夠逐幀地進行處理，所以一個可能會出現不希望的誤差。由於在音頻數據流緩存器3003中的內容被完全地刪除，所以直到用於下一幀的數據被輸入之後，是不能輸出音頻數據的。
(iii)跳過輸入音頻數據流以逐幀為基礎由音頻處理器3007跳過一個到幾個音頻數據幀。所以，將被再生的音頻數據的數據量被降低以便實現高速率再生。被放棄的預定量的音頻數據的數據量是由受到系統支持的視頻數據的再生速率所確定。在視頻數據再生速率是n的情況下(正常再生)，等於或大於(n-1)音頻幀的音頻數據的數據量需要在每一次跳過時被放棄。
以此種方式再生的音頻數據在圖42中示出。在圖42中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和通過部分地跳過音頻數據的數據量以實現高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖42示出的情況中，從幀4中間而數據到幀7中間的數據被通過音頻數據的跳過而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和相對地容易執行的方法。而且，用於音頻數據夠逐幀地進行處理，所以不會出現數據流誤差。
(iv)停止音頻數據的輸出以逐幀為基礎由音頻處理器3007停止一個到幾個音頻數據幀。所以，將被再生的音頻數據的數據量被降低以便實現高速率再生。由於停止音頻數據的輸出被放棄的預定量的音頻數據的最小值是由受到系統支持的視頻數據的再生速率所確定。在視頻數據再生速率是n的情況下(正常再生)，等於或大於(n-1)音頻幀的音頻數據的數據量需要在每一次停止輸出時被放棄。
以此種方式再生的音頻數據在圖43中示出。在圖43中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和通過停止音頻數據的輸出以實現高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖43示出的情況中，從幀4中間的數據到幀7中間的數據被通過停止音頻數據的輸出而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和相對地容易執行的方法。而且，用於音頻數據夠逐幀地進行處理，所以不會出現數據流誤差。
如上述，通過(i)到(iv)的方法之一，通過放棄音頻數據數據的一部分。根據視頻數據的再生速率來執行音頻數據的高速率的再生而不改變視頻數據的再生，每一次該音頻數據流緩存器3003的可以存儲容量變為0。上述的方法(i)到(iv)降低了聲音的不連續性。因此，在第10個實例中的音頻信號處理裝置根據視頻數據的再生速率以高速率再生音頻數據時具有很小的聲音的不連續性並且方式簡單。(實例11)根據幾個附圖描述根據本發明第十一實例的一個音頻信號處理裝置3800。圖38是表示在第十一實例中的音頻信號處理裝置3800的框圖。該音頻信號處理裝置3800包括輸入比特數據流處理器3002、音頻數據流緩存器3003、視頻數據流緩存器3004、緩存器控制器3005B、控制器3006、音頻處理器3007和視頻處理器3008。
將要輸入到輸入比特數據流處理器3002的輸入數據流3001是一個來自DVD的輸出數據或類同的數據。換句話說，該輸入比特數據流處理器3002接收的是被壓縮或被多路復用的視頻信號或音頻信號。在本例中為了簡化起見，該輸入數據流3001是從DVD輸出的數據流，該視頻數據符合MPEG2的格式，而音頻數據滿足AC-3的要求。其它類型的數據流也能夠以相似的方式被使用。
當輸入數據流3001被輸入到輸入比特數據流處理器3002時，該輸入比特數據流處理器3002從該輸入數據流3001中提取所要再生的視頻數據和音頻數據並將這些視頻數據存儲在視頻數據流緩存器3004中，而將音頻數據存儲在音頻數據流緩存器3003中。在此，緩存器控制器3005B監控該視頻數據流緩存器3004的可用的存儲容量。
在正常的再生狀態中，當該視頻數據輸入到視頻處理器3008時，該視頻處理器3008將該視頻數據解碼成一個輸出的視頻信號3010。當音頻數據輸入到音頻處理器3007時，該音頻處理器3007對於該音頻數據解碼並將其轉換成輸出的音頻信號3009。
在一個高速率的再生狀態中，視頻處理器3008執行來自控制器3006的指令，以預定的速率執行高速率的再生。音頻處理器3007執行正常的重放。在視頻數據是MPEG的狀態下，以高速率執行的再生是以下列的任何之一的方式進行(1-1)只再生I圖象(再生速率是正常速率的6到7倍)。
(1-2)只再生I圖象和P圖象(再生速率是正常速率的1.5到3倍)。
(1-3)再生I圖象和P圖象及B圖象的一部分(再生速率是正常速率的1到1.5倍)。
不同於(1-1)、(1-2)和(1-3)的其它的方法也能夠使用。
在高速率的操作中，緩存器控制器3005B監控視頻數據流緩存器3004的可用存儲容量。直到該視頻數據流緩存器3004的可以存儲容量變得小於預定的值V，都是執行正常的再生。當視頻數據流緩存器3004的可以存儲容量小於預定的置V時，該緩存器控制器3005B則通知音頻處理器3007該剩餘的可以存儲容量。預定值V能夠根據系統而被設置成預定的值。在本例中，預定值被設置為0。當該預定值V被設置為其它的不同的值時，控制以相似的方式執行。
當視頻數據流緩存器3004的剩餘的數據量變為0時，音頻處理器3007通過刪除輸出音頻數據的一部分來執行音頻數據的高速率再生。這種性能將參考圖45進行描述。圖45示出在再生過程中的音頻數據流緩存器3003和視頻數據流緩存器3004的狀態。陰影的部分表示一個數據區，黑色的部分表示一個未使用的區域。
在視頻數據以高速率再生且視頻數據流緩存器3004的可以存儲容量沒有變為0的情況下，該音頻數據流緩存器3003和視頻數據流緩存器3004是在圖45中的狀態2。音頻數據流緩存器3003的可用存儲容量不是0且視頻數據仍然殘存在視頻數據流緩存器3004中。只有視頻數據是由視頻處理器3008以高速率再生。由於音頻數據是根據視頻數據的再生速率而被輸入的，所以用於正常再生的將要被解碼音頻數據的數據量是小於輸入的數據量的。由於在音頻數據流緩存器3003中的音頻數據不被處理，所以下一個視頻數據流不能夠從輸入數據流3001中提取。所以，視頻數據流緩存器3004中的剩餘的數據量變為0(狀態1)。
當視頻數據流緩存器3004的剩餘數據量變為0時，緩存器控制器3005B將這一信息傳送到音頻處理器3007。在響應中，音頻處理器3007將放棄音頻數據的一個預定量，並從緊靠在該放棄的音頻數據部分之後重新開始以正常的速率對於音頻數據進行解碼。
下面描述將被放棄的數據量和放棄的方法。
(i)清除音頻數據流緩存器(刷新)在音頻數據流緩存器3003中的數據被局部或全部地刷新，以便在被解碼之前部分地減小數據流。所以，對於高速率的再生來說，被再生的音頻數據量被減少。將被放棄的預定的音頻數據量是一個任意的量，該量小於在系統中使用的音頻數據流緩存器3003的容量。
以這種方式進行的音頻數據的再生在圖40中示出。在圖40中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和在音頻數據流緩存器3003被清除時的高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖40示出的情況中，從幀4中間而數據到幀7中間的數據通過對於該音頻數據流緩存器3003的清除而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於從輸出音頻數據流1A中刪除部分A得到的結果。在此情況中，通過對於音頻數據流緩存器3003的清除使得被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和容易執行的方法。但是，用於音頻數據不能夠逐幀地進行處理，所以一個可能會出現不希望的誤差。由於在音頻數據流緩存器3003中的內容被完全地刪除，所以直到用於下一幀的數據被輸入，是不能輸出音頻數據的。
(ii)限制輸入的音頻數據從輸入比特數據流處理器3002到音頻數據流緩存器3003的輸入數據流3001的傳輸被停止一個預定的時期。換句話說，通過不傳輸的方式刪除輸入數據流3001的一部分。所以，將被再生的音頻數據的數據量被降低以便實現高速率再生。被放棄的預定量的音頻數據的數據量A是由受到系統支持的視頻數據的再生速率所確定。在視頻數據再生速率是n的情況下(正常再生)，等於或大於(n-1)音頻幀的音頻數據的數據量需要在每一次傳輸停止時被放棄。
以此種方式再生的音頻數據在圖41中示出。在圖41中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和在輸入數據流3001的輸送被限制以實現高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖41示出的情況中，從幀4中間而數據到幀7中間的數據通過對於該輸入數據流3001的傳輸的限制而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和相對地容易執行的方法。但是，用於音頻數據不能夠逐幀地進行處理，所以一個可能會出現不希望的誤差。而且，直到用於下一幀的數據被輸入，是不能輸出音頻數據的。
(iii)跳過輸入音頻數據流以逐幀為基礎由音頻處理器3007跳過一個到幾個音頻數據幀。所以，將被再生的音頻數據的數據量被降低以便實現高速率再生。被放棄的預定量的音頻數據的數據量是由受到系統支持的視頻數據的再生速率所確定。在視頻數據再生速率是n的情況下(正常再生)，等於或大於(n-1)音頻幀的音頻數據的數據量需要在每一次跳過時被放棄。
以此種方式再生的音頻數據在圖42中示出。在圖42中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和通過部分地跳過音頻數據的數據量以實現高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖42示出的情況中，從幀4中間而數據到幀7中間的數據被通過音頻數據的跳過而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和相對地容易執行的方法。而且，用於音頻數據夠逐幀地進行處理，所以不會出現數據流誤差。
(iv)停止音頻數據的輸出以逐幀為基礎由音頻處理器3007停止一個到幾個音頻數據幀。所以，將被再生的音頻數據的數據量被降低以便實現高速率再生。由於停止音頻數據的輸出被放棄的預定量的音頻數據的最小值是由受到系統支持的視頻數據的再生速率所確定。在視頻數據再生速率是n的情況下(正常再生)，等於或大於(n-1)音頻幀的音頻數據的數據量需要在每一次停止輸出時被放棄。
以此種方式再生的音頻數據在圖43中示出。在圖43中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和通過停止音頻數據的輸出以實現高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖43示出的情況中，從幀4中間的數據到幀7中間的數據被通過停止音頻數據的輸出而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和相對地容易執行的方法。而且，用於音頻數據夠逐幀地進行處理，所以不會出現數據流誤差。
如上述，通過(i)到(iv)的方法之一，通過放棄音頻視頻數據流的一部分，根據視頻數據的再生速率來執行音頻數據的高速率的再生而不改變視頻數據的再生，每一次該視頻數據流緩存器3004的可以存儲容量變為0。上述的方法(i)到(iv)降低了聲音的不連續性。因此，在第10個實例中的音頻信號處理裝置根據視頻數據的再生速率以高速率再生音頻數據時具有很小的聲音的不連續性並且方式簡單。(實例12)根據幾個附圖描述根據本發明第十二實例的一個音頻信號處理裝置3900。圖39是表示在第十二實例中的音頻信號處理裝置3900的框圖。該音頻信號處理裝置3900包括輸入比特數據流處理器3002、音頻數據流緩存器3003、視頻數據流緩存器3004、緩存器控制器3005C、控制器3006、音頻處理器3007和視頻處理器3008。
將要輸入到輸入比特數據流處理器3002的輸入數據流3001是一個來自DVD的輸出數據或類同的數據。換句話說，該輸入比特數據流處理器3002接收的是被壓縮或被多路復用的視頻信號或音頻信號。在本例中為了簡化起見，該輸入數據流3001是從DVD輸出的數據流，該視頻數據符合MPEG2的格式，而音頻數據滿足AC-3的要求。其它類型的數據流也能夠以相似的方式被使用。
當輸入數據流3001被輸入到輸入比特數據流處理器3002時，該輸入比特數據流處理器3002從該輸入數據流3001中提取所要再生的視頻數據和音頻數據並將這些視頻數據存儲在視頻數據流緩存器3004中，而將音頻數據存儲在音頻數據流緩存器3003中。在此，緩存器控制器3005C監控該視頻數據流緩存器3004和音頻數據流緩存器3003的可用的存儲容量。
在正常的再生狀態中，當該視頻數據輸入到視頻處理器3008時，該視頻處理器3008將該視頻數據解碼成一個輸出的視頻信號3010。當音頻數據輸入到音頻處理器3007時，該音頻處理器3007對於該音頻數據解碼並將其轉換成輸出的音頻信號3009。
在一個高速率的再生狀態中，視頻處理器3008執行來自控制器3006的指令，以預定的速率執行高速率的再生。音頻處理器3007執行正常的重放。在視頻數據是MPEG的狀態下，以高速率執行的再生是以下列的任何之一的方式進行(1-1)只再生I圖象(再生速率是正常速率的6到7倍)。
(1-2)只再生I圖象和P圖象(再生速率是正常速率的1.5到3倍)。
(1-3)再生I圖象和P圖象及B圖象的一部分(再生速率是正常速率的1到1.5倍)。
不同於(1-1)、(1-2)和(1-3)的其它的方法也能夠使用。
在高速率的操作中，緩存器控制器3005C監控視頻數據流緩存器3004和音頻數據流緩存器3003的可用存儲容量。直到該視頻數據流緩存器3004的可以存儲容量變得小於預定的值V或者是該音頻數據流緩存器3003的可存儲容量變得小於預定的值W，都是執行正常的再生。當視頻數據流緩存器3004的可以存儲容量小於預定的置V時或音頻數據流緩存器3003的可存儲容量小於預定的值W時，該緩存器控制器3005C則通知音頻處理器3007該音頻數據流緩存器3003或視頻數據流緩存器3004的剩餘可以存儲容量。預定值V和W能夠根據系統而被設置成預定的值。在本例中，V和W的預定值被設置為0。當該預定值V和W被設置為其它的不同的值時，控制以相似的方式執行。
當在視頻數據流緩存器3004或在音頻數據流緩存器3003中的剩餘的數據量變為0時，音頻處理器3007通過刪除輸出音頻數據的一部分來執行音頻數據的高速率再生。這種性能將參考圖44和45進行描述。圖44和45示出在再生過程中的音頻數據流緩存器3003和視頻數據流緩存器3004的狀態。陰影的部分表示一個數據區，黑色的部分表示一個未使用的區域。
在視頻數據以高速率再生且視頻數據流緩存器3004的剩餘數據量沒有變為0的情況下，該音頻數據流緩存器3003和視頻數據流緩存器3004是在圖44和45中的狀態2。音頻數據流緩存器3003的可用存儲容量不是0且視頻數據仍然殘存在視頻數據流緩存器3004中。只有視頻數據是由視頻處理器3008以高速率再生。由於音頻數據是根據視頻數據的再生速率而被輸入的，所以用於正常再生的將要被解碼音頻數據的數據量是小於輸入的數據量的。因此，音頻數據流緩存器3003的空閒容量象如圖44所示的那樣變為狀態1的0，或者視頻數據流緩存器3004的空閒容量象如圖45所示的那樣變為狀態1的0。
當視頻數據流緩存器3004的剩餘數據量或者音頻數據流緩存器3003的剩餘數據量變為0時，緩存器控制器3005C將這一信息傳送到音頻處理器3007。在響應中，音頻處理器3007將放棄音頻數據的一個預定量，並從緊靠在該放棄的音頻數據部分之後重新開始以正常的速率對於音頻數據進行解碼。
下面描述將被放棄的數據量和放棄的方法。
(i)清除音頻數據流緩存器3003在音頻數據流緩存器3003中的數據被局部或全部地刷新，以便在被解碼之前部分地減小數據流。所以，對於高速率的再生來說，被再生的音頻數據量被減少。將被放棄的預定的音頻數據量A是一個任意的量，該量小於在系統中使用的音頻數據流緩存器3003的容量。
以這種方式進行的音頻數據的再生在圖40中示出。在圖40中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和在音頻數據流緩存器3003被清除時的高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖40示出的情況中，從幀4中間而數據到幀7中間的數據通過對於該音頻數據流緩存器3003的清除而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於從輸出音頻數據流1A中刪除部分A得到的結果。在此情況中，通過對於音頻數據流緩存器3003的清除使得被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和容易執行的方法。但是，用於音頻數據不能夠逐幀地進行處理，所以一個可能會出現不希望的誤差。由於在音頻數據流緩存器3003中的內容被完全地刪除，所以直到用於下一幀的數據被輸入，是不能輸出音頻數據的。
(ii)限制輸入的音頻數據從輸入比特數據流處理器3002到音頻數據流緩存器3003的輸入數據流3001的傳輸被停止一個預定的時期。換句話說，通過不傳輸的方式刪除輸入數據流3001的一部分。所以，將被再生的音頻數據的數據量被降低以便實現高速率再生。被放棄的預定量的音頻數據的數據量A是由受到系統支持的視頻數據的再生速率所確定。在視頻數據再生速率是n的情況下(正常再生)，等於或大於(n-1)音頻幀的音頻數據的數據量需要在每一次傳輸停止時被放棄。
以此種方式再生的音頻數據在圖41中示出。在圖41中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和在輸入數據流3001的輸送被限制以實現高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖41示出的情況中，從幀4中間而數據到幀7中間的數據通過對於該輸入數據流3001的傳輸的限制而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和相對地容易執行的方法。但是，用於音頻數據不能夠逐幀地進行處理，所以一個可能會出現不希望的誤差。而且，直到用於下一幀的數據被輸入，是不能輸出音頻數據的。
(iii)跳過輸入音頻數據流以逐幀為基礎由音頻處理器3007跳過一個到幾個音頻數據幀。所以，將被再生的音頻數據的數據量被降低以便實現高速率再生。被放棄的預定量的音頻數據的數據量是由受到系統支持的視頻數據的再生速率所確定。在視頻數據再生速率是n的情況下(正常再生)，等於或大於(n-1)音頻幀的音頻數據的數據量需要在每一次跳過時被放棄。
以此種方式再生的音頻數據在圖42中示出。在圖42中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和通過部分地跳過音頻數據的數據量以實現高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖42示出的情況中，從幀4中間而數據到幀7中間的數據被通過音頻數據的跳過而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和相對地容易執行的方法。而且，用於音頻數據夠逐幀地進行處理，所以不會出現數據流誤差。
(iv)停止音頻數據的輸出以逐幀為基礎由音頻處理器3007停止一個到幾個音頻數據幀。所以，將被再生的音頻數據的數據量被降低以便實現高速率再生。由於停止音頻數據的輸出被放棄的預定量的音頻數據的最小值是由受到系統支持的視頻數據的再生速率所確定。在視頻數據再生速率是n的情況下(正常再生)，等於或大於(n-1)音頻幀的音頻數據的數據量需要在每一次停止輸出時被放棄。
以此種方式再生的音頻數據在圖43中示出。在圖43中，示出在正常再生情況下的輸出音頻數據流1A和通過停止音頻數據的輸出以實現高速率再生情況下的輸出音頻數據流1B。在圖43示出的情況中，從幀4中間的數據到幀7中間的數據被通過停止音頻數據的輸出而被清除。結果是，在高速率重放期間將要被解碼的輸出音頻數據流1B等於在部分A被刪除之後的輸出音頻數據流1A。在此情況中，被解碼的幀數從12(正常的重放)降低到8。所以，再生速率是12/8，即是1.5倍的正常的速率。
這種方法是簡單和相對地容易執行的方法。而且，用於音頻數據夠逐幀地進行處理，所以不會出現數據流誤差。
如上所述，通過(i)到(iv)的方法之一，通過放棄音頻視頻數據流的一部分，根據視頻數據的再生速率來執行音頻數據的高速率的再生而不改變視頻數據的再生，每一次該視頻數據流緩存器3004的可以存儲容量變為0。上述的方法(i)到(iv)降低了聲音的不連續性。因此，在第12實例中的音頻信號處理裝置根據視頻數據的再生速率以高速率再生音頻數據時具有很小的聲音的不連續性並且方式簡單。
包括在符合MPEG標準的數據流中的音頻數據和視頻數據通常是由部分地形成在一個晶片中的LSI所解碼。即使是當這些LSI被形成在一個同樣的晶片上，這些LSI這些LSI也經常是以分離的具有不同的核心的數據塊形成。在這種情況下，緩存器控制器不能總是既監控音頻數據流緩存器3003，也監控視頻數據流緩存器3004。因此，該緩存器控制器監控的是該音頻數據流緩存器3003(對應於第10個實例)或視頻數據流緩存器3004(對應於第11實例)。在視頻數據和音頻數據由相同的一個LSI晶片解碼的情況下，該緩存器控制器3005C能夠通過數據總線既監控音頻數據流緩存器3003，也監控視頻數據流緩存器3004。
在第10、11和12實例中，在音頻數據逐個幀地刪除的情況下，例如用於幀0到i、幀i+1、…幀k-1、幀k和k+1被輸入並隨後該用於幀i+1…幀k-1被刪除的情況下，則用於幀i和k的音頻數據是通過交叉衰落處理的。
可以從第10、11和12實例中理解到，根據本發明的的音頻信號處理裝置監控一個音頻數據流緩存器的可用容量並在當該可用的容量小於預定的量是放棄音頻數據流的一定量。所以，音頻信號處理裝置根據視頻數據的再生速率以小的聲音不連續性和簡單的方式高速率地再生該音頻數據。
此外，根據本發明的音頻信號處理裝置能夠監控在視頻數據流緩存器中的剩餘的數據量並在當剩餘數據流小於預定的量時，放棄音頻數據流的預定量。所以，音頻信號處理裝置根據視頻數據的再生速率以小的聲音不連續性和簡單的方式高速率地再生該音頻數據。
再者，根據本發明的音頻信號處理裝置既能夠監控在音頻數據流緩存器中的可用數據容量，也能夠監視在視頻數據流緩存器中的剩餘數據量。在此情況中，當該音頻數據流中的可用容量或在視頻數據流緩存器中的剩餘數據量變得小於一個預定的量時，該音頻信號處理裝置放棄預定量的音頻數據流。所以，音頻信號處理裝置根據視頻數據的再生速率以小的聲音不連續性和簡單的方式高速率地再生該音頻數據。
音頻數據流的一定量是通過對於音頻數據流緩存器的內容間歇地進行刷新以便減少音頻數據而被放棄的。
另外，音頻數據流的一定量是通過把從輸入數據流處理器輸入到音頻數據流緩存器的音頻數據流停止一個預定的時間周期而被放棄的。
此外，音頻數據流的一定量是通過由信號處理器跳過從音頻數據流緩存器輸入的一個預定量而被放棄的。
另外，音頻數據流的一定量是通過把從音頻信號處理器輸出的音頻信號停止一個預定的時間周期而被放棄的。
通過上述的任何一個方法，所要被再生的音頻數據被減少以實現高速率的再生。以此方式，根據視頻數據的再生速率以較小的聲音的不連續性執行音頻數據的高速率再生。
對於本專業的技術人員來說，在不背離本發明的精神實質的條件下顯然能夠容易地作出各種修改。因此，所附的權利要求不是打算局限於在此的說明和描述，而是在於廣泛的理解。
權利要求
1.一種音頻解碼裝置，用於以逐個數據塊為基礎接收比特數據流，解碼比特數據流的一個數據塊以便形成用於多個信道的解碼音頻數據，並且將用於多個信道的每一個的解碼音頻數據存儲在一個存儲裝置中，從而降混頻用於多個信道的每一個的解碼音頻數據，該音頻解碼裝置包括一個操作部分，在比特數據流的第二數據塊被解碼的同時，該操作部分用於對在存儲器部分中的相應於比特數據流的第一數據塊的多個信道的每一個的解碼音頻數據進行降混頻。
2.根據權利要求1的音頻解碼裝置，其中通過多個分離的解碼操作，該比特數據流中的第二數據塊被轉換成用於每一個信道的解碼音頻數據，並且該操作部分對存儲器部分中的相應於比特數據流的第一數據塊的每一個信道的解碼音頻數據進行分割，並在每次執行解碼操作時順序地降混頻分割的解碼音頻數據。
3.根據權利要求1的音頻解碼裝置，其中通過重複多個信道數目的解碼操作，該比特數據流中的第二數據塊被轉換成用於每一個信道的解碼音頻數據，並且該操作部分對存儲器部分中的相應於比特數據流的第一數據塊的每一個信道的解碼音頻數據進行分割，並在每次執行解碼操作時順序地降混頻分割的解碼音頻數據。
4.根據權利要求1的音頻解碼裝置，其中作為降混頻操作的結果的解碼音頻數據被存儲在存儲器部分中並隨後輸出。
5.一種音頻解碼裝置，用於對一個比特數據流進行解碼，該比特數據流是將多個信道中的音頻信號的每一個轉換成頻域數據並對頻域數據編碼以便用尾數部分和指數部分表示而得到的，該音頻解碼裝置包括一個比特數據流句法分析器，用於分析該比特數據流的句法並從該比特數據流中提取解碼所需要的數據；一個內部存儲器部分，用於存儲進行解碼所需要的數據；一個指數部分解碼器，根據在該內部存儲器部分中存儲的數據形成對應於音頻信號的一個頻域的指數數據；一個尾數數據比特分配器，從該指數部分解碼器輸出的指數數據中計算一個尾數數據比特分配量；一個尾數部分解碼器，用於根據從尾數數據比特分配器輸出的數據比特分配量，形成對應於該音頻信號的頻域的尾數數據；一個IMDCT部分，用於對由指數部分解碼器形成的指數數據和由尾數部分解碼器形成的尾數數據執行頻域-時域轉換，以便形成多個信道的每一個的解碼音頻數據；和一個降混頻操作器，用於從多個信道的每一個的解碼音頻數據形成PCM數據，並通過進行交錯對於該PCM數據進行處理，其中的比特數據流、解碼音頻數據和該PCM數據存儲在一個外部存儲器部分中，並且該比特數據流是以逐個數據塊為基礎進行接收的，並且同時該比特數據流的第二個數據塊被解碼，該PCM數據是從存儲在該外部存儲器部分中的相應於比特數據流的第一數據塊的多個信道的每一個的解碼音頻數據中形成的。
6.根據權利要求5的音頻解碼裝置，其中該外部存儲器部分包括一個PCM數據存儲區和一個對應於多個信道的每一個的解碼音頻數據存儲區，該PCM數據存儲區具有充分的容量存儲對應於包括數據量為多個信道×多段數據的數據流的一個數據塊的PCM數據，和解碼音頻數據存儲區包括分別對應於多個信道的多個區域，並且這多個區域的每一個具有充足的容量存儲對應於比特數據流的多於一個數據塊的解碼音頻數據。
7.根據權利要求5的音頻解碼裝置，還包括一個解碼音頻數據寫入指針，對應於多個信道的每一個，用於將解碼音頻數據寫入到該外部存儲器中；一個解碼音頻數據讀出指針，對應於多個信道的每一個，用於從該外部存儲器部分讀出解碼音頻數據；一個PCM寫入指針，用於將PCM數據寫入到外部存儲器部分；和在解碼音頻數據存儲區中的一個最終地址數據和解碼音頻數據指針返回數據，這兩個數據都對應於多個信道的每一個，用於刷新該解碼音頻寫入指針和解碼音頻讀出指針，其中該解碼音頻數據寫入指針和該解碼音頻數據讀出指針都在分配給各信道的一個區域中獨立地刷新和循環。
8.根據權利要求5的音頻解碼裝置，其中該降混頻操作器以分別的N次操作處理用於多個信道的每一個的解碼音頻數據。
9.一種信號處理裝置，用於接收包括多個信道的編碼數據的比特數據流、解碼包括在多個信道的至少一個中並且由這些信道共用的編碼數據以便形成共用解碼數據、以逐個信道為基礎解碼多個信道的每一個的本身的信道編碼數據以便形成信道解碼數據、並且耦合信道解碼數據和共用解碼數據以便形成用於多個信道的每一個的解碼數據，該信號處理裝置包括一個存儲器部分，用於存儲作為對於共用編碼數據進行解碼的結果形成的共用解碼數據；和一個控制部分，每當信道編碼數據被解碼以形成信道解碼數據時，從存儲器部分讀出共用解碼數據，並使得該共用解碼數據和該信道解碼數據耦合。
10.一種信號處理裝置，用於接收包括多個信道的編碼數據的比特數據流、解碼包括在多個信道的至少一個中並且由這些信道共用的編碼數據以便形成共用解碼數據、以逐個信道為基礎解碼多個信道的每一個的本身的信道編碼數據以便形成信道解碼數據、並且耦合信道解碼數據和共用解碼數據以便形成用於多個信道的每一個的解碼數據，該信號處理裝置包括一個存儲區部分，用於存儲在解碼共用編碼數據時獲得的中間數據；和一個控制部分，每當信道編碼數據被解碼以便形成信道解碼數據時，從存儲器部分讀出該中間數據，以便從該中間數據形成共用解碼數據，並使得該共用解碼數據和該信道解碼數據耦合。
11.一種信號處理裝置，用於解碼通過把多個信道中的音頻信號的每一個轉換成頻域數據並對該頻域數據進行編碼以便由尾數部分和指數部分表示而得到的比特數據流；解碼包括在該多個信道的至少一個中並由這些信道共用的高頻帶編碼數據，以便形成高頻帶解碼數據；解碼該多個信道的每一個的低頻帶編碼數據，以便形成低頻帶解碼數據；將該高頻帶解碼數據和該高頻帶相耦合，以便形成形成用於多個信道的每一個的解碼數據，該信號處理裝置包括一個比特數據流句法分析器，用於解析該比特數據流的句法並從該比特數據流提取解碼所需的數據；一個內部存儲器部分，用於存儲為進行解碼所需的數據；一個指數部分解碼器，根據存儲在該內部存儲器部分中的數據，形成相應於音頻信號的一個頻域的指數數據；一個尾數數據比特分配器，用於從指數部分解碼器輸出的指數數據計算一個尾數數據比特分配量；尾數部分解碼器，根據來自尾數數據比特分配器的數據比特分配量，形成相應於該音頻信號的頻域的尾數數據；以及一個數據形成部分，用於根據由指數部分解碼器形成的指數數據和由尾數部分解碼器形成的尾數數據把多個信道的每一個的該高頻帶解碼數據和低頻帶解碼數據進行合成，把用於多個信道的每一個的低頻帶解碼數據和高頻帶解碼數據相耦合，並且執行對於生成的結果數據的頻域-時域的轉換，以便形成用於多個信道的每一個的解碼數據，其中該高頻帶解碼數據存儲在該內部存儲器部分中，而且為了形成用於多個信道的每一個的低頻帶解碼數據，該高頻帶解碼數據被從該內部存儲器部分中讀出，並且該低頻帶解碼數據與該高頻帶解碼數據相耦合。
12.根據權利要求11的信號處理裝置，其中高頻帶解碼數據被壓縮並被存儲在該內部存儲器部分中。
13.一種信號處理裝置，用於解碼通過把多個信道中的音頻信號的每一個轉換成頻域數據並對該頻域數據進行編碼以便由尾數部分和指數部分表示而得到的比特數據流；解碼包括在該多個信道的至少一個中並由這些信道共用的高頻帶編碼數據，以便形成高頻帶解碼數據；解碼該多個信道的每一個的低頻帶編碼數據，以便形成低頻帶解碼數據；將該高頻帶解碼數據和該高頻帶相耦合，以便形成形成用於多個信道的每一個的解碼數據，該信號處理裝置包括一個比特數據流句法分析器，用於解析該比特數據流的句法並從該比特數據流提取解碼所需的數據；一個內部存儲器部分，用於存儲為進行解碼所需的數據；一個指數部分解碼器，根據存儲在該內部存儲器部分中的數據，形成相應於音頻信號的一個頻域的指數數據；一個尾數數據比特分配器，用於從指數部分解碼器輸出的指數數據計算一個尾數數據比特分配量；尾數部分解碼器，根據來自尾數數據比特分配器的數據比特分配量，形成相應於該音頻信號的頻域的尾數數據；以及一個數據形成部分，用於根據由指數部分解碼器形成的指數數據和由尾數部分解碼器形成的尾數數據把多個信道的每一個的該高頻帶解碼數據和低頻帶解碼數據進行合成，把用於多個信道的每一個的低頻帶解碼數據和高頻帶解碼數據相耦合，並且執行對於生成的結果數據的頻域-時域的轉換，以便形成用於多個信道的每一個的解碼數據，其中在解碼高頻帶編碼數據時得到的中間數據被存儲在該內部存儲器部分中，而且為了形成用於多個信道的每一個的低頻帶解碼數據，該中間數據被從該內部存儲器部分中讀出，該高頻帶解碼數據是從該中間數據形成的，並且該低頻帶解碼數據與該高頻帶解碼數據相耦合。
14.根據權利要求13的信號處理裝置，其中該高頻帶解碼數據被壓縮並被存儲在該內部存儲器部分中。
15.根據權利要求13的信號處理裝置，其中該中間數據是從指數部分解碼器輸出的指數數據。
16.根據權利要求13的信號處理裝置，其中該中間數據是從該尾數數據比特分配器輸出的一個尾數數據比特分配量。
17.根據權利要求13的信號處理裝置，其中該中間數據是從該尾數部分解碼器輸出的尾數數據。
18.一個聲象定位裝置，包括一個用於輸出一個音頻信號的信號源；一個信號分解器，用於把從信號源輸出的音頻信號劃分成分別用於兩個信道的兩個數字音頻信號；一個第一信號處理器，用於接收這兩個數位訊號之一併對於該數位訊號進行處理，以便利用具有第一頻率特性的一個濾波器定位一個虛擬聲象；一個第一D/A轉換器，用於將從該第一信號處理器輸出的數位訊號轉換成一個模擬信號；一個第二D/A轉換器，用於接收從信號分解器得到的另一個數位訊號，並把該信號轉換成一個模擬信號；一個第一控制揚聲器，用於把由該第一D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域；和一個第二控制揚聲器，用於把由該第二D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域。
19.根據權利要求18的聲象定位裝置，其中第一信號處理器的第一頻率特性的確定要使得從第一和第二控制揚聲器到達一個聽眾的左耳和右耳的聲音具有差異，該差異與從虛擬聲象到達該聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同。
20.一個聲象定位裝置，包括一個用於輸出一個音頻信號的信號源；一個第二信號處理器，使用一個具有第二頻率特性的濾波器處理從信號源輸出的音頻信號；一個信號分解器，用於把從該第二信號處理器輸出的音頻信號劃分成分別用於兩個信道的兩個數字音頻信號；一個第一信號處理器，用於接收這兩個數位訊號之一併對於該數位訊號進行處理，以便利用具有第一頻率特性的一個濾波器定位一個虛擬聲象；一個第一D/A轉換器，用於將從該第一信號處理器輸出的數位訊號轉換成一個模擬信號；一個第二D/A轉換器，用於接收從信號分解器得到的另一個數位訊號，並把該信號轉換成一個模擬信號；一個第一控制揚聲器，用於把由該第一D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域；和一個第二控制揚聲器，用於把由該第二D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域。
21.根據權利要求20的聲象定位裝置，其中第一信號處理器的第一頻率特性的確定要使得從第一和第二控制揚聲器到達一個聽眾的左耳和右耳的聲音具有差異，該差異與從虛擬聲象到達該聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同，以及第二信號處理器的第二頻率特性對於第一信號處理器的第一頻率特性的聲音質量、音量的改變和相位特性的至少之一作校正。
22.一種聲象定位裝置，包括一個用於輸出一個頻域音頻信號的信號源；一個第三信號處理器，使用一個具有第三頻率特性的濾波器處理從信號源輸出的頻域音頻信號；一個頻域-時域轉換器，用於把從該第三信號處理器輸出的頻域音頻信號轉換成一個時域的音頻信號；一個信號分解器，用於把從該頻域-時域轉換器輸出的音頻信號劃分成分別用於兩個信道的兩個數字音頻信號；一個第一信號處理器，用於接收這兩個數位訊號之一併對於該數位訊號進行處理，以便利用具有第一頻率特性的一個濾波器定位一個虛擬聲象；一個第一D/A轉換器，用於將從該第一信號處理器輸出的數位訊號轉換成一個模擬信號；一個第二D/A轉換器，用於接收從信號分解器得到的另一個數位訊號，並把該信號轉換成一個模擬信號；一個第一控制揚聲器，用於把由該第一D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域；和一個第二控制揚聲器，用於把由該第二D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域。
23.根據權利要求22的聲象定位裝置，其中該第一信號處理器的第一頻率特性的確定要使得從第一和第二控制揚聲器到達一個聽眾的左耳和右耳的聲音具有差異，該差異與從虛擬聲象到達該聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同，以及第二信號處理器的第三頻率特性在頻域上對於第一信號處理器的第一頻率特性的聲音質量、音量的改變和相位特性的至少之一作校正。
24.一種聲象定位裝置，包括一個用於輸出一個頻域音頻信號的信號源；一個第三信號處理器，使用一個具有第三頻率特性的濾波器處理從信號源輸出的頻域音頻信號；一個頻域-時域轉換器，用於把從該第三信號處理器輸出的頻域音頻信號轉換成一個時域的音頻信號；一個第二信號處理器，使用一個具有第二頻率特性的濾波器對於從該頻域-時域轉換器輸出的音頻信號進行處理；一個信號分解器，用於把從該第二信號處理器輸出的音頻信號劃分成分別用於兩個信道的兩個數字音頻信號；一個第一信號處理器，用於接收這兩個數位訊號之一併對於該數位訊號進行處理，以便利用具有第一頻率特性的一個濾波器定位一個虛擬聲象；一個第一D/A轉換器，用於將從該第一信號處理器輸出的數位訊號轉換成一個模擬信號；一個第二D/A轉換器，用於接收從信號分解器得到的另一個數位訊號，並把該信號轉換成一個模擬信號；一個第一控制揚聲器，用於把由該第一D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域；和一個第二控制揚聲器，用於把由該第二D/A轉換器得到的音頻信號輸出到預定的空間區域。
25.根據權利要求24的聲象定位裝置，其中該第一信號處理器的第一頻率特性的確定要使得從第一和第二控制揚聲器到達一個聽眾的左耳和右耳的聲音具有差異，該差異與從虛擬聲象到達該聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同，並且第三信號處理器的第三頻率特性和第二信號處理器的第二頻率特性的耦合的頻率特性在頻域上對於第一信號處理器的頻率特性的聲音質量、音量的改變和相位特性的至少之一作校正。
26.一種聲象控制方法，使用分別提供在聽眾的左側空間和聽眾的右側空間的一個第一控制揚聲器和一個第二控制揚聲器，把一個聲象定位在對應於來自信號源的一個音頻信號的一個虛擬聲象的位置，該方法包括下列的步驟提供一個信號處理器，對於將要被輸入到第一控制揚聲器的信號進行處理；並獲得用於提供一種狀態的一個頻率特性G(n)，在該狀態中，從第一和第二控制揚聲器到達聽眾的左耳和右耳的聲音具有的差異與從虛擬聲象到達聽眾的左耳和右耳的聲音之間的差異相同，並且使得該信號處理器具有頻率特徵G(n)，以便將該音頻信號定位在虛擬聲象的位置。
27.根據權利要求26的聲象控制方法，其中該頻率特徵G(n)的獲得是通過下列的步驟其中在該第一控制揚聲器和聽眾的左耳之間的脈衝響應是h1(t)，在該第一控制揚聲器和聽眾的右耳之間的脈衝響應是h2(t)，在該第二控制揚聲器和聽眾的左耳之間的脈衝響應是h3(t)，在該第二控制揚聲器和聽眾的右耳之間的脈衝響應是h4(t)，定位在任意方位的虛擬聲象是一個虛擬揚聲器，在虛擬揚聲器和聽眾的左耳之間的脈衝響應是h5(t)，在虛擬揚聲器和聽眾的右耳之間的脈衝響應是h6(t)，(1)通過L(t)＝S(t)*h5(t)得到到達聽眾的左耳的聲音，而且通過R(t)＝S(t)*h6(t)得到到達聽眾的右耳的聲音，其中的音頻信號S(t)是從一個信號源的虛擬揚聲器輸出的；(2)在時間軸上將信號L(t)、R(t)、h5(t)、h6(t)和S(t)轉換成離散的信號L(n)、R(n)、h5(n)、h6(n)和S(n)，(3)獲得L(n)＝S(n)×h5(n)和R(n)＝S(n)×h6(n)；(4)計算從第一控制揚聲器輸出併到達聽眾的左耳的聲音L′(t)＝S(t)*hL(t)*h1(t)+S(t)*hR(t)*h3(t)；(5)計算從第一控制揚聲器輸出併到達聽眾的右耳的聲音R′(t)＝S(t)*hL(t)*h2(t)+S(t)*hR(t)*h4(t)；(6)將L′(t)轉換成為L′(n)＝S(n)×hL(n)×h1(n)+S(n)×hR(n)×h3(n)；(7)將R′(t)轉換成為R′(n)＝S(n)×hL(n)×h2(n)+S(n)×hR(n)×h4(n)；(8)L(n)＝L′(n)被假設為h5(n)＝hL(n)×h1(n)+hR(n)×h3(n)；(9)R(n)＝R′(n)被假設為h6(n)＝hL(n)×h2(n)+hR(n)×h4(n)；和(10)hL(n)和hR(n)是根據步驟(8)和(9)計算的，並且根據G(n)＝hL(n)/hR(n)得到G(n)。
28.一種音頻信號處理器，包括一個用於指示再生速率的控制部分；一個輸入信號處理器，用於處理作為一個音頻信號和一個視頻信號的多路復用結果獲得的一個輸入信號，並輸出一個音頻信號和一個視頻信號；一個音頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的音頻信號；一個視頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的視頻信號；一個音頻處理器，用於從該音頻數據流緩存器提取該音頻信號，並對於該音頻信號作處理，以便形成一個輸出的音頻信號；一個視頻處理器，用於從視頻數據流緩存器提取視頻信號，並對於該視頻信號作處理，並且響應來自該控制部分的指令執行視頻信號的高速率的再生，以便形成一個輸出的視頻信號；和一個緩存器控制器，用於監控該音頻數據流緩存器的狀態並控制數據的輸入和輸出，以便當該音頻數據流的緩存器的自由容量變得小於預定的水平時，該音頻處理器執行音頻信號的高速率的再生。
29.一種音頻信號處理器，包括一個用於指示再生速率的控制部分；一個輸入信號處理器，用於處理作為一個音頻信號和一個視頻信號的多路復用結果獲得的一個輸入信號，並輸出一個音頻信號和一個視頻信號；一個音頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的音頻信號；一個視頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的視頻信號；一個音頻處理器，用於從該音頻數據流緩存器提取該音頻信號，並對於該音頻信號作處理，以便形成一個輸出的音頻信號；一個視頻處理器，用於從視頻數據流緩存器提取視頻信號，並對於該視頻信號作處理，並且響應來自該控制部分的指令執行視頻信號的高速率的再生，以便形成一個輸出的視頻信號；和一個緩存器控制器，用於監控該視頻數據流緩存器的狀態並控制數據的輸入和輸出，以便當該在該視頻數據流緩存器中的剩餘數據量變得小於一個預定的水平時，該音頻處理器執行音頻信號的高速率的再生。
30.一種音頻信號處理器，包括一個用於指示再生速率的控制部分；一個輸入信號處理器，用於處理作為一個音頻信號和一個視頻信號的多路復用結果獲得的一個輸入信號，並輸出一個音頻信號和一個視頻信號；一個音頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的音頻信號；一個視頻數據流緩存器，用於暫存由輸入信號處理器輸出的視頻信號；一個音頻處理器，用於從該音頻數據流緩存器提取該音頻信號，並對於該音頻信號作處理，以便形成一個輸出的音頻信號；一個視頻處理器，用於從視頻數據流緩存器提取視頻信號，並對於該視頻信號作處理，並且響應來自該控制部分的指令執行視頻信號的高速率的再生，以便形成一個輸出的視頻信號；和一個緩存器控制器，用於監控該音頻數據流緩存器和該視頻數據流緩存器的狀態並控制數據的輸入和輸出，以便當該音頻數據流緩存器的自由容量或當該視頻數據流緩存器中的剩餘數據量變得小於一個預定的水平時，該音頻處理器執行音頻信號的高速率的再生。
31.一種在根據權利要求28的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時通過間歇地刷新音頻數據流緩存器中的內容以減少所要再生的音頻數據量使得該音頻信號減少的步驟。
32.一種在根據權利要求29的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時通過間歇地刷新音頻數據流緩存器中的內容以減少所要再生的音頻數據量使得該音頻信號減少的步驟。
33.一種在根據權利要求30的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時通過間歇地刷新音頻數據流緩存器中的內容以減少所要再生的音頻數據量使得該音頻信號減少的步驟。
34.一種在根據權利要求28的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時把從輸入信號處理器到音頻數據流緩存器的音頻信號的傳輸停止一個預定的時間段以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
35.一種在根據權利要求29的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時把從輸入信號處理器到音頻數據流緩存器的音頻信號的傳輸停止一個預定的時間段以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
36.一種在根據權利要求30的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時把從輸入信號處理器到音頻數據流緩存器的音頻信號的傳輸停止一個預定的時間段以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
37.一種在根據權利要求28的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時跳過從音頻數據流緩存器輸入到音頻處理器的數據的一個預定量以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
38.一種在根據權利要求29的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時跳過從音頻數據流緩存器輸入到音頻處理器的數據的一個預定量以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
39.一種在根據權利要求30的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時跳過從音頻數據流緩存器輸入到音頻處理器的數據的一個預定量以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
40.一種在根據權利要求28的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時把從音頻信號處理器輸出的音頻信號停止一個預定的時間段以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
41.一種在根據權利要求29的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時把從音頻信號處理器輸出的音頻信號停止一個預定的時間段以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
42.一種在根據權利要求30的音頻信號處理器中執行音頻信號的高速率再生的方法，包括一個在執行視頻信號的高速率再生時把從音頻信號處理器輸出的音頻信號停止一個預定的時間段以便減少一定量的所要再生的音頻數據的步驟。
全文摘要
提供一種音頻解碼裝置,以逐個數據塊為基礎接收比特數據流、解碼比特數據流的一個數據塊以便形成用於多個信道的解碼音頻數據,並且將用於多個信道的每一個的解碼音頻數據存儲在一個存儲裝置中,從而降混頻用於多個信道的每一個的音頻數據;該音頻解碼裝置包括一個操作部分,在比特數據流的第二數據塊被解碼的同時,該操作部分用於對在存儲器中的相應於比特數據流的第一數據塊的多個信道的每一個的解碼音頻數據進行降混頻。
文檔編號H04N7/52GK1208288SQ98103260
公開日1999年2月17日 申請日期1998年4月13日 優先權日1997年4月11日
發明者石戶創, 松本正治, 宮阪修二, 藤田剛史, 片山崇, 末吉雅弘, 阿部一任, 中村剛, 音村英二, 川村明久 申請人:松下電器產業株式會社