CN1147050C - 再现和记录装置、译码装置、记录装置、及其相应方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种再现和记录装置、译码装置、记录装置、再现和记录方法、译码方法和记录方法，其中对压缩数字数据中每个分割频带的标度因数进行用于改变压缩数字数据的声特性的计算，该压缩数字数据包括在频率轴上被频带分割成多个频带的频谱数据和每个分割频带的标度因数。

Description

再现和记录装置、译码装置、记录装置、 及其相应方法
技术领域
本发明涉及再现和记录装置、译码装置、记录装置、再现和记录方法、译码方法和记录方法，其中通过对压缩数字数据中归一化信息进行计算来改变压缩数字数据的声特性。
背景技术
迄今，已经出现了各种音频信号高效编码方法和装置，下面将描述几种这样的音频信号高效编码方法和装置。已经知道一种作为块频带分割***之一的所谓的变换编码方法，其中以每个单位时间对时域的音频信号进行分块，每个块的时间轴信号被变换成频率轴信号，即在每个频带上被正交变换然后编码。此外还知道一种作为非块频带分割方法之一的所谓的SBC(子带编码)方法，其中时域音频信号不是以每个单位时间分块，而且被分成多个的频带，并对此编码。另外，还知道一种高效编码方法，它是将上述频带分割编码方法和变换编码方法的组合。在这种情况下，在将频带由上述频带分割编码***分割之后，通过上述变换编码***将每个频带的信号正交变换成频域信号，并且在每个正交变换频带上进行编码。
作为在上述频带分割编码***使用的频带分割滤波器，已知有诸如QMF(正交镜像滤波器)的滤波器。该QMF描述于E.E.Crochiere于1976年发表在Bell Syst.Tech.J.Vol.55，No.8.1976上的“子带中的数字编码速度(Digital coding speed in subbands)”中。此外，Joseph H.Rothweiler发表于ICASSP 83，BOSTON的“多相正交滤波器-一种新型子带编码技术(PolyphaseQuadrature filters-A new subband coding technique)”中也描述等带宽滤波器分割方法和设备，如PQF(多相正交滤波器)。
此外，对于上述正交变换，还知道这样一种正交变换，其中输入音频信号以预定单位时间(帧)进行分块，并且通过FFT(快速付立叶变换)或DCT(离散余弦变换)或MDCT(改进离散余弦变换)来将时间轴变换成频率轴。上述MDCT描述于ICASSP 1098，“根据时域混叠消除使用滤波器组设计的子带/变换编码(Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs Based on TimeDomain Aliasing Cancellation)”，J.P.Princen A.B.Bradley Univ.of SurreyRoyal Melbourne Inst.of Tech.
此外，对于当每个频带分割分量被量化时使用的频分带宽，已知有考虑到人的听觉特性的频带分割。亦即，在称作临界频带的频率轴上的高频带上被拓宽的带宽中，音频信号被分割多个频带，如25个频带。当对此时的每个频带的数据进行编码时，根据每个频带的预定比特分配或者每个频带的自适应比特分配来进行编码。例如，当通过该比特分配来对由MDCT处理得到的每个频带的MDCT系数数据进行编码时，通过自适应分配比特数来进行编码。
此外当在每个频带上进行编码时，在每个频带上对数据进行归一化并对其量化，从而进行可实现更有效编码的所谓的块浮动(block floating)处理。例如，当对通过上述MDCT处理得到的MDCT系数数据进行编码时，在每个频带上响应于上述MDCT系数的绝对值的最大值来对数据进行归一化，并对该数据进行量化，从而可进行更有效的编码。在归一化中，有提前确定的对应尺寸信息的多个数值，并且将该数值用作归一化信息。该预先确定的归一化的尺寸信息是以恒定幅度间隔来编号的。
作为其比特分配方法和装置，迄今已知有如下两种方法。
在IEEE Transaction of Acoustics，Speech，and Signal Processing(美国电气工程师学会，“声学、语音和信号处理杂志”)，vol.ASSP-25，No.4，August 1977中，比特是根据每个频带的信号幅度来分配的。此外，在ICASSP 1980，M.A.Kransner MIT的The critical band coder-digital encoding of the perceptualrequirements of the auditory system(临界频带编码器-听觉***感觉需求的数字编码)中，描述了一种方法，其中通过使用听觉掩蔽来得到每个频带所必需的信噪比，并且各比特是以固定方式分配的。
以上述方法高效编码的信号是以如下方法译码的。起初，通过使用每个频带的比特分配信息、归一化信息等来计算高效编码信号为MDCT系数数据。由所谓的IMDCT将该MDCT系数数据变换成时域数据。当在编码时通过频带分割滤波器对数据进行频带分割时，进一步使用频带合成滤波器对数据进行合成。通过上述操作，原始时域数据被译码。
对于由对高效编码信号进行译码得到的时域信号，可考虑调节振幅幅度即再现电平，并且进行对每个频带进行电平调节的滤波器处理。当调节再现电平时，可通过对恒定量的根本未编码的时域信号分量或被译码到时域的信号分量进行相乘、相加或相减进行这种调节。此外，当进行滤波器处理时，通过所谓的卷积计算或延迟电路和乘法器的组合来实现这种滤波器处理。在这两种情况下，需要多个乘法器、加法、减法电路等，以便增加处理过程。
此外，考虑到其中通过MDCT频域的MDCT系数数据来调节再现电平并且通过进一步调节该电平来实现滤波器的方法。对于该方法，需要其数目对应于MDCT系数数据的数目的乘法器或加法器或减法器来进行乘法运算或加法运算或减法运算，以便使处理过程增加。
另外，当在某种记录介质上记录高效编码信号并且其中记录信号被译码的时域信号被以变化该信息以使振幅幅度(即再现电平)变化的方式重新记录时，或当信息在以由所谓的滤波器效应处理的形式改变的情况下重新记录时，出现类似的问题。特别是，当在时域调节再现电平并且在记录介质上重新记录调节结果时，应执行IMDCT和MDCT，这样由于计算误差等引起品质下降。
当通过变换到模拟域而实现滤波器处理时，也引起类似的问题。
当通过诸如低通滤波器、蜂音提高(buzz-boost)滤波器、带通滤波器、高通滤波器等的滤波器处理(即所谓的有效处理)来对模拟音频信号进行处理时，至今需要特殊的处理IC。
另外，为了对音频信号的一部分进行滤波器处理，在扩展高效编码数字音频信号并且通过滤波器处理来对扩展音频信号的一部分进行处理后，不能对所得到的音频信号进行高效编码。
发明内容
鉴于以上各个方面，本发明的第一目的是提供一种再现和记录装置、译码装置、记录装置、再现和记录方法、译码方法和记录方法，其中通过较少的处理过程来对其中对高效编码信号进行译码的时域信号的再现电平进行调节。
本发明的第二目的是提供一种再现和记录装置、译码装置、记录装置、再现和记录方法、译码方法和记录方法，其中高效编码信号被记录在某种记录介质上并且记录信号被译码的时域的信号可通过较少的处理过程来重新记录，而同时当进行诸如IMDCT和MDCT的计算时改变再现电平并且可防止品质下降。
本发明的第三目的是提供一种再现和记录装置、译码装置、记录装置、再现和记录方法、译码方法和记录方法，其中可用较少的处理过程和简单配置来实现其中高效编码信号被译码的时域的信号的滤波器处理，并且其中使对时域信号的任意部分的滤波器处理变得可能。
本发明的第四目的是提供一种再现和记录装置、译码装置、记录装置、再现和记录方法、译码方法和记录方法，其中可用较少的处理过程和简单配置来实现其中高效编码信号被记录在某种记录介质上并且记录信号被译码的时域的信号能被重新记录，而同时以具有实现滤波器效应信息的方式改变信息，使对时域信号的任意部分的滤波器处理变得可能，并且其中当进行诸如IMDCT和MDCT的计算时可防止品质下降。
根据本发明的一个方面，提供一种再现和记录装置，包括：数据再现装置，用于从记录介质中再现包括其频带被分割成频率轴上的多个频带的频谱数据和每个分割频带的标度因数的压缩数字音频数据；计算装置，用于从所述数据再现装置接收包括所述频谱数据和每个分割频带的标度因数的压缩数字音频数据，并进行用于改变所述压缩数字音频数据的声特性的计算；和重新记录装置，用于当所述计算装置计算出所述每个分割频带的标度因数时，在所述记录介质上重新记录其声特性改变了的所述压缩数字音频数据。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种记录装置，包括：MDCT装置，用于以MDCT方式对时间轴上的输入数字信号进行处理，以提供频率轴的频谱数据；标度因数计算装置，用于通过对所述频率轴上的所述频谱数据进行频带分割来计算每个分割频带的标度因数，以进行归一化；数据压缩装置，用于通过压缩由所述标度因数计算装置计算出的所述频率轴的频谱数据，来提供包括每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数据；计算装置，用于从所述数据压缩装置接收包括所述每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数字数据，并对所述每个分割频带的标度因数进行用于改变所述压缩数字数据的声特性的计算；和记录装置，用于当所述计算装置计算所述每个分割频带的标度因数时，在记录介质上记录其声特性变化的所述压缩数字数据。
根据本发明的又一方面，本发明提供一种记录方法，包括步骤：以MDCT方式将时间轴上的输入数字信号变换为频率轴的频谱数据；通过将所述频率轴上的频谱数据进行频带分割成多个频带，来计算每个分割频带的标度因数，以进行归一化；通过响应于每个分割频带的所述计算出的标度因数来压缩所述频率轴的频谱数据，来提供包括每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数字数据；接收包括所述每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数字数据，并对所述每个分割频带的标度因数进行用于改变所述压缩数字数据的声特性的计算；和通过计算所述每个频带的标度因数，在记录介质上记录其声特性变化的所述压缩数字数据。
根据本发明的又一方面，本发明提供一种再现和记录方法，包括如下步骤：从记录介质中读取包括频带分割的频率轴上的频谱数据和每个分割频带的标度因数的压缩数字数据；进行用于根据压缩数字数据中的所述每个分割频带的标度因数来改变所述压缩数字数据的声特性的计算，所述压缩数字数据包括所述读取的所述频带分割的频率轴上的频谱数据和每个分割频带的标度因数；通过计算所述每个分割频带的标度因数，在所述记录介质上重新记录其声特性变化的所述压缩数字数据。
根据本发明的又一方面，本发明提供一种译码方法，包括如下步骤：对压缩数字数据中的每个分割频带的标度因数进行预定计算，其中所述压缩数字数据包括在被频带分割为多个频带的频率轴上的频谱数据和每个分割频带的标度因数；根据所述每个分割频带的所述计算出的标度因数来对所述压缩数字数据中的所述频谱数据进行归一化；通过以IMDCT方式对所述归一化的频带分割频谱数据进行处理，来提供频带分割的时间轴上的数字数据；和对频带分割的时间轴上的数字数据进行频带合成。
根据本发明的又一方面，本发明提供一种记录方法，包括如下步骤：以MDCT方式将时间轴上的输入数字信号变换为频率轴的频谱数据；通过将所述频率轴上的频谱数据进行频带分割到多个频带，来计算每个分割频带的标度因数，以进行归一化；通过响应于每个分割频带的所述计算出的标度因数来压缩所述频率轴的频带分割的频谱数据，来提供包括每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数字数据；接收包括所述每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数字数据，并对所述每个分割频带的标度因数进行用于改变所述压缩数字数据的声特性的计算；和通过计算所述每个频带的标度因数，在记录介质上记录其声特性变化的所述压缩数字数据。
附图说明
参照附图对本发明的详细描述，本发明的上述目的、特征和其他优点将变得更加清楚，附图中：
图1是表示根据本发明特定示例的用于比特率编码的高效编码编码器的框图；
图2A是表示作为在比特压缩中使用的正交变换块结构示例的长模式的示意图；
图2B是表示作为在比特压缩中使用的正交变换块结构示例的短模式的示意图；
图2C是表示作为在比特压缩中使用的正交变换块结构示例的中模式A的示意图；
图2D是表示作为在比特压缩中使用的正交变换块结构示例的中模式B的示意图；
图3是表示比特分配计算电路的示例的框图；
图4是表示考虑到每个临界带和块浮动的频带分割的频谱的示意图；
图5是表示掩蔽频谱的示意图；
图6是表示当合成最小听觉曲线和掩蔽频谱时获得的结构的示意图；
图7是表示数据编码方式的示意图；
图8是表示图7中第一字节数据细节的示意图；
图9是表示高效压缩代码信号译码器的特定示例的框图；
图10是用于解释低通滤波器的示意图；
图11是用于解释低通滤波器的示意图；
图12A是表示根据本发明的记录装置特定示例的框图；
图12B是表示在根据本发明的记录装置特定示例中分析电平的示例的框图；
图13是表示根据本发明的再现装置特定示例的框图；
图14是表示根据本发明的传输装置特定示例的框图；
图15是表示根据本发明的接收装置特定示例的框图；
图16是表示根据本发明的再现和记录装置特定示例的框图；
图17是在解释根据本发明的再现和记录方法特定示例时所参照的流程图；
图18是在解释根据本发明的译码方法特定示例时所参照的流程图；和
图19是在解释根据本发明的记录方法特定示例时所参照的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图来描述本发明的优选实施例。
在本发明的优选实施例中，诸如音频PCM(脉码调制)信号的输入数字信号通过诸如SBC(子带编码)、ATC(自适应变换编码)和自适应比特分配的技术来高效编码。这些技术将参照图1和后面的各个附图来描述。
在图1所示的高效编码装置的特定示例中，输入数字信号被分成多个频带，并且通过对每个频带正交变换而得到的频率轴上的频谱数据，在低频带中的每个临界频带上(如将后述)、及在考虑到块编码效率通过在中高频带进一步分割该临界频带而得到的每个频带上，通过自适应分配比特来编码。通常，上述各个块单独地变成产生量化噪声的块。此外，在本发明的优选实施例中，在正交变换之前，响应于输入信号而自适应地改变块尺寸，即块长度。
具体地讲，如图1所示，当取样频率例如为44.1Hz时，其频率范围为0至22kHz的音频PCM信号被提供给输入端100。该输入信号通过诸如QMF(正交镜像滤波器)的频带分割滤波器101被分成0至11kHz的频带和11至22kHz的频带。频带范围为0至11kHz的信号被诸如QMF滤波器的频带分割滤波器分成0至5.5kHz的频带和5.5kHz至11kHz的频带。顺便说一下，为了简化，5.5kHz、11kHz、22kHz是通过省略两个小数位而得到的。
来自频带分割滤波器101的频带为11kHz至22kHz的信号被提供给作为正交变换电路一示例的MDCT(改进的离散余弦变换)电路103。来自频带分割滤波器102的频带为5.5kHz至11kHz的信号被提供给MDCT电路104，而来自频带分割滤波器102的频带为0至5.5kHz的频带信号被提供给MDCT电路105，其中对它们进行MDCT处理。MDCT电路103、104、105根据由设置在每个频带上的块确定电路109、110、111确定的块尺寸来执行MDCT处理。该块尺寸对应于块长度，并且对应于当在正交变换中分割时间轴时所分割的每个时间轴上的宽度。
图2A、2B、2C、2D表示提供给各MDCT电路103、104、105的每个频带的块的标准输入信号的具体示例。在上述特定示例中，3个分割的滤波器输出信号分别具有每个频带的多个正交变换块尺寸，并且根据信号的时间特性和频率分布等来切换它们的时间分辨率。在信号不具有陡的大电平抖动的情况下，如图2A所示，正交变换块尺寸的大小为11.6ms。在信号具有陡的大电平抖动的情况下，正交变换块尺寸再被分成两个或四个。如图2B的短模式所示，当正交变换块尺寸全部被分成4个，块尺寸为2.9ms，或者如图2C的中模式A或图2D的中模式B所示，当其一部分被分成2个并且块尺寸为5.8ms时或当其一部分被分成4个并且时间分辨率为2.9ms时，能够处理实际操作中的复杂输入信号。在对正交变换块尺寸进行分割时，如果只要处理装置的规模允许而使正交变换块尺寸被进一步分割，则正交变换块尺寸的分割则变得更有效。该块尺寸由图1所示的块尺寸确定电路109、110、111确定，提供给MDCT电路103、104、105及比特分配计算电路118，并从输出端113、115、117输出，以作为各相应块的块尺寸信息。
再参照图1，在通过在MDCT电路103、104、105中进行MDCT处理所得到的频率轴上的频谱数据、或作为与时间和频率有关的二维块中的信号分量的MDCT系数数据中，在每个临界频带上将低频带分量提供给自适应比特分配编码电路106、107、108和比特分配计算电路118，并且考虑分块浮动的有效性将中频带分量在临界频带宽度中进一步分割，并将其送到自适应比特分配编码电路106、107、108和比特分配计算电路118。上述临界频带是考虑到人的听觉特性而分割的频带、以及具有当纯音被接近于该纯音频率的相同强度的窄带噪声掩蔽时产生的噪声的频带。临界频带的带宽在高频带上增大，并且0至22kHz的整个频带被例如分成25个临界频带。图1中的比特分配计算电路118根据上述块尺寸信息、频谱信息或MDCT系数数据，考虑到所谓的掩蔽效果等，来计算考虑到临界带和块浮动的每个分割频带的掩蔽量、每个分割频带的能量和峰值等。然后比特分配计算电路118根据计算结果来计算每个分割频带的分配比特数，即比特分布量，并将该比特分布量传送到图1所示的自适应比特分配编码电路106、107、108。这些自适应比特分配编码电路106、107、108进行再量化，其中响应于考虑到块尺寸信息、临界带和块浮动的有效性在每个分割频带上分配的比特数，通过归一化来对频谱数据或MDCT系数数据进行量化。由此编码的数据通过图1所示的输出端112、114、116输出。为了后面的描述的方便起见，将考虑到临界频带和块浮动的有效性的每个分割频带称作单元块。
下面将描述图1中所示的比特分配计算电路118中执行的比特分配的特定方法。图3是表示图1中所示的比特分配计算电路118的特定示例的框图。
如图3所示，来自图1的MDCT电路103、104、105的频率轴上的频谱数据和来自图1的块确定电路109、110、111的块尺寸信息被提供给输入端301。此后，如图3所示，比特分配计算电路118采用对应于上述块尺寸信息的常数、加权函数来进行处理。如图3所示，从输入端301输入的频率轴上的频谱数据或MDCT系数被提供给频带能量计算电路302，该电路302例如通过计算单元块中振幅值的总和来获得每个单元块的能量。经常可以发现，代之以每个块的能量，可使用峰值、均值或振幅值等。作为该能量计算电路302的输出，图4示出了各个频带的总和值的频谱，例如SB。但是，在图4中，为了简化起见，由包括B1至B12的12个块来表示单元块的分割数。此外，能量计算电路302确定表示单元块的块浮动状态的归一化数据，即作为频带压缩参数的标度因数。具体地讲，事先准备几个正值作为标度系数值的指定值。在这些正值中，即在大于单元块中频谱数据或MDCT系数的绝对值的最大值的各个值中，将其中的最小值设置为单元块的标度因数。以对应于实际值的格式使用几个比特来对该标度因数值进行编号。上述编号被存储在ROM(只读存储器)等中。其编号对应于实际值的标度因数值被以上述顺序限定为以2dB为间隔的值。在由上述方法在某个单元块中确定的标度因数值中，对应于所确定的值的上述编号被用作表示单元块的标度因数的子信息。
然后，考虑到在通过上述能量计算电路302得到的所谓的频谱SB的掩蔽中产生的影响，进行一卷积处理，其中乘以预定的加权函数，并将其加到频谱SB。因此，每个频带的能量计算电路302的输出，即频谱SB的各个值，被提供给卷积滤波器303。卷积滤波器303包括：多个延迟器件，用于顺序延迟输入的数据；多个乘法器，用于将这些延迟器件的输出与作为滤波器系数的加权系数相乘；和总和加法器，用于计算各个乘法器的输出的总和。通过这种卷积处理，得到了如图4的虚线所示的各部分总和。
卷积滤波器303的输出被提供给减法器304。减法器304计算对应于卷积域中可容许噪声电平(如后所述)的电平α。对应于上述可容许噪声电平的电平α，即允许噪声电平，通过进行如后所述的逆卷积处理，而被改变成临界频带的每个频带的可容许噪声电平。上述减法器304被提供有用于获得上述电平α的容差函数，即表示掩蔽电平的函数。可通过增加或降低上述容差函数中的数值来改变上述电平α。容差函数从(n-ai)函数产生电路305(如将后述)送出。
也就是说，如果i是从临界频带的低频带顺序给出的编号，则通过如下方程(1)获得上述电平α，
α＝S-(n-ai)                           (1)
在方程(1)中，n和a是常数，并且a＞0。S是卷积的频谱的强度，并且方程(1)中的(n-ai)变成容差函数。举个例子来说，可使用n＝38和a＝1。
电平α如上所述地获得。所获得的电平α被传送到分割电路306。分割电路306用来在上述卷积域中对电平α进行逆卷积。当分割电路306执行逆卷积处理时，从上述电平α中获得容许的噪声频谱。可容许的噪声频谱是掩蔽频谱。更精确地讲，尽管逆卷积处理需要复杂的计算，但在本发明的特定示例中，通过使用简化的分割电路306来进行逆卷积处理。
接下来，通过合成电路308将上述掩蔽频谱传送给减法电路306。每个频带的能量检测电路302的输出，即前述频谱SB通过延迟电路310提供给减法电路309。因此，减法电路309减去掩蔽频谱和频谱SB，从而如图5所示，在频谱SB中，对低于掩蔽频谱MS的电平的电平进行掩蔽。
当上述合成电路308进行合成时，可对从最小听觉曲线产生电路307输出的表示所谓的作为人的听觉特性的最小听觉曲线的数据(如图6所示)和上述掩蔽频谱MS进行合成。在该最小听觉曲线中，如果噪声绝对电平低于该最小听觉曲线，则不能听到这种噪声。尽管例如在再现时该最小听觉曲线随再现音量的不同而有所不同，但是即使在编码相同时，在实际数字***中，该最小听觉曲线在诸如可在市面上购买到的16比特动态范围的CD的音乐软件中也没有较大的波动。因此，如果不能听到最可能听到的接近于4kHz的频带的量化噪声，则认为低于该最小听觉曲线的电平的量化噪声不能在其他频带中听到。因此，如果不能听到例如接近于4kHz的***字长的噪声，并且通过合成该最小听觉曲线RC和掩蔽频谱MS而得到可容许噪声电平，即可容许量化系数，则这种情况下的可容许噪声电平可到达图6中以剖面线所示的部分。顺便说一下，在特定示例中，使上述最小听觉曲线的4kHz的电平与等效于例如20比特最低电平相对应。此外，图6还示出同一时刻的信号频谱SS。
在减法电路309进行减法处理之后，根据例如等响曲线的信息来校正减法电路309的输出中的可容许噪声电平。这里，等响曲线是与人的听觉特性有关的特性曲线，并且是通过例如将其响度与1kHz的纯音的响度相等的各个频率处的声音的声压曲线相连而获得的。该等响曲线有称作响度的等灵敏度曲线。此外，该等响曲线所做出的曲线基本上与图6中所示的最小听觉曲线RC的曲线相同。在该等响曲线中，如果在接近4kHz的频率处的声压比1kHz处的声压低8至10dB，则此时听到的响度与1kHz时的相同。相反，如果在接近50Hz的频率处的声压比1kHz处的声压高约15dB，则此时听到的响度与1kHz时的相同。因此，应理解的是，噪声超过上述最小听觉虚线的电平的可容许系数，即可容许噪声电平，可具有通过对应于等响曲线而得到的频率特性。如上所述，对考虑到等响曲线的上述可容许噪声电平的校正与人的听觉特性相匹配。由于迄今所进行的一系列处理，可容许噪声校正电路311根据诸如掩蔽和听觉特性的各种参数来计算相对于每个单元块的分配比特。
该可容许噪声校正电路311的输出数据从输出端312输出，以作为图1所示比特分配计算电路118的输出。
也就是说，在图1所示的比特分配计算电路118中，图3所示的***输出其中MDCT输出频谱由子信息处理的数据作为主信息，并输出指示块浮动状态的标度因数和指示字长的字长作为子信息。根据上述数据、标度因数和字长，自适应比特分配编码电路106、107、108进行实际的再量化，并且根据编码格式来对数据编码。
下面将描述归一化信息调节电路119。如上所述，对应作为归一化数据的标度因数，事先准备几个正值作为指定的标度因数值。在这些正值中，将单元块中大于频谱数据或MDCT系数的绝对值的最大值的各值中的最小值设置为对应单元块的标度因数值。通过使用几个比特以对应于实际值的格式对上述标度因数值进行编号。上述编号用作指示对应单元块的标度因数的子信息。对应于所编码的实际值的标度因数值按上述编号顺序被限定为以2dB为间隔的值。因此，通过改变作为指示标度因数的子信息的上述编号，可将每个对应单元块的电平调节2dB。归一化信息调节电路119是指令和输出用于在每个二维块上进行这种电平调节的数值的电路。此外，加法器120、121、122是用于将来自归一化信息调节电路119的数值与作为指示单元块的标度因数的子信息的上述编号相加的加法器。当从归一化信息调节电路119输出的数值为负值时，加法器120、121、122为减法器。
也就是说，通过将归一化信息调节电路119的所有相同值与所有单元块的归一化信息相加和从所有单元块的归一化信息中减去归一化信息调节电路119的所有相同值，可进行每次2dB的电平调节。此外，在每个二维块上从归一化信息调节电路119输出的数值被加到要电平调节的块上和从要电平调节的块减去每个二维块上从归一化信息调节电路119输出的数值，可在每个二维块上独立地进行每次2dB的电平调节。
如上所述地在每个二维块上独立地进行了电平调节，从而可实现滤波器效应。
顺便说一下，相加和相减的结果被限制在由格式确定的标度因数的范围内。
然后，将参照图7来描述其中实际进行编码的数据编码格式。图7的左边所示的数值表示字节数，在该实施例中，将212个字节设置到一帧的单元。
在位于开始部分的第0字节的位置上，记录有由图1的块确定电路109、110、111确定的各个频带的块尺寸信息。
在第一字节位置，记录有记录单元块数目的信息等。例如，在比特分配计算电路中，经常是不需要记录高频带的。与此同时，通过减少记录单元块的数目，高频带的比特分配减少到0，并且将多个比特分配到受到听觉很大影响的中和低频带。此外，在第一字节位置，记录有其中以双写入方式写入比特分配信息的单元块的数目和其中以双写入方式写入标度信息的单元块的数目。双写入是这样一种方法，其中与记录在某个字节位置上的数据相同的数据记录在其他位置上，以进行纠错。尽管根据双写入信息的增大数目来增加抗差错的强度，但是，可减小可用在频谱数据中的比特数目。尽管根据该双写入信息的减少的数目来降低抗差错的强度，但是也可以减小频谱数据中所使用的比特数目。可在频谱数据中使用的抗差错的强度和比特数目可通过设置其中对上述比特分配信息和标度因数信息独立地进行双写入的单元块的数目来进行调节，顺便说一下，对于每个信息，所确定的比特中的代码和单元块的数目之间的对应关系是事先以一格式确定。具体地讲，例如如图8所示，在图7所示的第一字节的8个比特中，将其中的3个比特设置成指示实际记录的单元块的数目的信息，余下的5个比特中的2个比特设置成指示其中以双写入方式写入比特分配信息的单元块的数目的信息，剩下的3个比特设置成指示其中以双写入方式写入标度因数的单元块的数目的信息。
在图7的2个字节的位置处，记录有单元块的比特分配信息。对于比特分配信息的记录而言，确定其中一个单元块使用例如4个比特的格式。因此，以第0单元块的顺序来记录图7中实际记录的单元块数目的比特分配信息。
在由上述方法记录的比特分配信息的数据之后，记录有单元块的标度因数信息。对于标度因数信息的记录而言，确定其中一个单元块使用例如6个比特的格式。因此，与比特分配信息的记录极其类似，以第0单元块的顺序来记录实际记录的单元块数目的比特分配信息。
在记录的标度因数信息之后记录单元块的频谱数据。对于频谱数据，以第0单元块的顺序来记录实际记录的单元块数目的频谱数据。由于事先按格式确定每个单元块上存在的频谱数据的数目，因此，可通过上述比特分配信息来使数据彼此对应。顺便说一下，未记录其中比特分配为0的单元块。
在上述频谱数据之后，以双写入方式写入上述标度因数，并且以双写入方式写入上述比特分配信息。在该记录方法中，数目的对应关系与图12所示的双写入信息相对应，而其他方面则与标度因数信息和比特分配信息相类似。
在图7中，可去除标度因数双写入和/或比特分配信息双写入，并且可将所得到的额外的比特分配到频谱数据区。
对应最后的2个字节，如图7所示，以双写入方式写入第零字节和第一字节的信息。将两个字节的双写入确定为格式，并且双写入的量不能就象标度因数信息的双写入和比特分配信息的双写入一样改变。
也就是说，在图1所示的比特分配计算电路118中，图3所示的***输出其中通过子信息将MDCT输出频谱进行处理的数据为主信息，并输出指示块浮动状态的标度因数和指示字长的字长为子信息。根据上述数据、标度因数和字长，自适应比特分配编码电路106、107、108实际上进行再量化，并且根据编码格式对数据进行编码。
图9示出用于对来自图1所示的***的高效编码信号再译码的译码电路。各个频带的量化的MDCT系数，即等效于图1所示的输出端112、114、116的输出信号的数据，被提供给图9的译码电路输入端908。作为所使用的信息压缩参数的块尺寸信息，即等效于输出端113、115、117的输出信号的数据，被提供给输入端910。在图9所示的自适应比特分配译码电路906中，通过使用自适应比特分配信息来释放比特分配。然后，在图9所示的IMDCT(改进的逆离散余弦变换)电路903、904、905中，频率轴上的信号被变换成时间轴上的信号。使用频带合成滤波器，即作为逆频带分割滤波器的1QMF(逆正交镜像滤波器)电路902、901，将这些部分频带的时间轴信号译码成整个频带信号。
归一化信息调节电路911(如后所述)起的作用基本上与图1中所示的归一化信息调节电路119相同。也就是说，归一化信息调节电路911是这样一种电路，即输出用于在每个二维块上通过将单元块加到和减归一化信息而进行电平调节的数值。此外，加法器909是用于将来自归一化信息调节电路911的数值加到指示单元块的标度因数的子信息上的加法器。当从归一化信息调节电路911输出的数值为负值时，加法器909就作为减法器。也就是说，类似于编码的情况，将来自归一化信息调节电路911的所有相同数值加到所有单元块的归一化信息上并从所有单元块的归一化信息中减去来自归一化信息调节电路911的所有相同数值，从而可每次将电平调节2dB。对于要进行电平调节的块，在每个二维块上从归一化信息调节电路911输出数值，并将其加到归一化信息上和从归一化信息中减去，从而有可能独立地每次将电平调节2dB。在上述情况下，相加和相减结果要限制在数值落入由格式确定的标度因数的数值范围内。被加法器909电平调节的标度因数值用于在自适应比特分配译码电路906之后进行的译码处理中，并可用来对译码信号进行电平调节。此外，例如，可从记录介质(未示出)中读出标度因数值，并可将调节的标度因数值输出到端子907，从而可将记录在记录介质上的标度因数值作为调节后的标度因数值记录。记录在记录介质上的信息可按照需要进行改变和重新记录。因此，可通过极其简单的***来改变记录在记录介质上的电平信息。此外，如上所述，在每个二维块上独立地进行电平调节，从而可实现所谓的滤波器效应。
尽管编码电路和译码电路两者均包括上述归一化信息调节电路，但本发明并不局限于此，滤波器效应仅充分地显示了译码电路。
下面将描述其中使用归一化信息调节电路进行电平调节的实施例。例如，通过逐渐增加或减小归一化信息调节电路的输出值，可实现已知作为音频信号的处理的所谓的信号淡入(fade-in)和信号淡出(fade-out)。此外，通过指定音频信号的一部分，例如其中记录电平较低、不能毫无困难地听到的期间并且将来自归一化信息调节电路的输出值加到对应期间，则可仅增加对应期间的电平。相反，通过指定记录电平过高的期间，则可仅降低对应期间的电平。
此外，对应某一音乐片段的音频信号，通过分析整个归一化信息的幅度，可进行电平调节，并且实现所谓的压缩器和限制器效应。
下面将描述使用归一化信息调节电路实现滤波器效应的特定示例。
例如，来自归一化信息调节电路的输出值设定给高频带的块，并且减少高频带块的归一化信息，由此可实现低通滤波器。
相反，例如将归一化信息调节电路的输出值设置给低频带的块，并且减少低频带块的归一化信息，从而可实现高通滤波器。
类似地，很明显，可在该块的取值范围内实现带通滤波器效应和梳状滤波器效应。
将归一化信息调节电路的输出值设置给预定频带之外的频带的块，并且减少预定频带之外的频带的块的归一化信息，从而可实现带通滤波器。
此外，通过根据归一化信息调节电路的输出值来增加归一化信息，可在该块的取值范围内实现提高处理。
此外，当数字信号为数字立体声信号时，对应每个通道的独立的数字信号，仅相对于一个通道来减少所有块的归一化信息，从而改变定位，并可进行均衡处理。
此外，通过逐渐改变实现滤波器效应的频率，即使用时间作为参数的块，可实现作为一种在乐器中使用的效果处理的变声效应。
接下来将参照图10和11来描述滤波器，其中以低通滤波器为例。图10示出在每个单元块进行归一化的方式。亦即，选择单元块中频率轴的最大频谱数据或对应于作为与时间和频率有关的在二维块中的信号分量的MDCT系数的归一化指定信息，并且将选择的归一化指定编号变成对应单元块的归一化信息。在图10中，块编号为0的单元块的归一化信息变成5，其中块编号为1的单元块的归一化信息变成7，其中块编号为2的单元块的归一化信息变成9，其中块编号为3的单元块的归一化信息变成6，而其中块编号为4的单元块的归一化信息变成4。由于编码数据具有这些归一化信息，因此，当译码时，通常根据这些归一化信息来进行译码。
另一方面，图11示出强行改变单元块内的频率轴的最大频谱数据或根据MDCT系数确定的归一化信息的方式。既可在编码时强行改变归一化信息，也可在译码时强行改变归一化信息。下面将描述当对记录在记录介质上的编码数据进行译码时强行改变归一化信息的示例。实际记录在记录介质上的编码数据示于图10中，对于该编码数据，针对例如其块编码为3和4的单元块，归一化信息被强行设置成0。这可通过在进行译码之前将负值加到块编号为3和4的归一化信息来实现。如果进行上述操作，则将其块编号为3和4的单元块在通过归一化指定编号0而进行归一化的条件下进行译码。结果，由于根据最低电平的归一化指定编号0来对块编号为3和4的单元块进行译码，因此，将频率轴的频谱数据或MDCT数据译码为低电平数据。如果大块编号的单元块包含高频分量，则该操作等效于其中截断高频分量的电平的情况。也就是说，将单元块编号为3和4的归一化信息强行设成0，从而可实现低通滤波器。
在图10和11的示例中，单元块的数目为5，其范围从0、1至5，归一化指定编号的数目为10，其范围从0、1至9。根据小型盘中使用的格式，例如，单元块的数目为52，其范围从0、1至51，归一化指定编号的数目为64，其范围从0、1至64，从而可进行精细控制。在上述情况下，如果例如将连续20个单元块的归一化信息设置为0，则可实现其截止频率大约为.5kHz的低通滤波器。
然后，将参照图12A、12B、13、14和15来描述包括上述归一化调节电路的数字信号记录装置、数字信号再现装置、数字信号传输装置和数字信号接收装置的实施例。
在图12A、12B、13、14和15中，标号CPU表示微计算机，KEY表示设置在装置上的输入键或遥控器的输入键。
此外，编码器ENC表示从图1中所示的编码器中去掉加法器120、121、122和归一化调节电路119后所得到的部分。Tin表示输入端100。译码器DEC表示从图9中所示的译码器中去掉加法器909和归一化调节电路911后所得到的部分。Tout表示输出端900。
在图12A、12B和14中，运算电路OPE表示图1中所示的编码器部分中的加法器120、121、122和归一化调节电路119。在图13和15中，运算电路OPE表示图9中所示的译码器中的加法器909和归一化调节电路911。
在图12A的记录装置中，将来自输入端Tin的输入数字信号提供给编码器ENC，其中对输入数字信号进行编码，并将编码输出提供给运算电路OPE。当用户从输入键KEY输入指令改变声特性的功能的数据时，微计算机CPU根据从输入键KEY输入的指令控制运算电路OPE来进行必要的计算。运算电路OPE的输出，即图1的输出端112、114、116和块确定电路的输出端113、115、117的输出，被提供给调制器MOD，其中对这些输出以预定方式进行复用和调制，或者将各个输出进行调制然后复用或再调制。通过包括磁头和光头的记录头REC，将调制器MOD的调制信号记录在记录介质上。
此外，图12B示出包括用于对来自调制器MOD的归一化信息的电平进行分析的分析电路ANA的记录装置的示例。该分析电路ANA分析归一化信息的电平，并且将该电平信息传送到微计算机CPU。根据该电平信息和用户输入键KEY的操作，微计算机CPU控制运算电路OPE进行用于实现压缩器和限制器的计算。
在图13所示的再现装置中，通过再现头P从图10所示的记录介质M中再现记录信号。解调器DEM响应于调制器MOD所进行的调制而对再现信号进行解调。
解调器DEM的解调输出，即等效于图1的编码器输出端112、114、116的输出的信号，被提供给运算电路OPE的输入端，即图9所示的编码器的输入端908。同时，等效于图1的编码器的输出端113、115、117输出的信号提供给图9的输入端910。
用户从输入键KEY输入指令改变声特性的功能的数据。微计算机CPU根据输入装置的指令控制运算电路OPE进行所必需的计算。
译码器DEC响应于运算电路OPE的输出和提供给图9的输入端910的信号来进行译码，并且在输出端Tout输出对应于来自输入端Tin的输入数字信号的输出数字信号。
在图14的传输装置中，来自输入端Tin的输入数字信号被提供编码器ENC，在此对输入数字信号进行编码。编码器ENC的输出被提供给运算电路OPE。用户从输入键KEY输入指令改变声特性的功能的数据。微计算机CPU根据输入装置的指令控制运算电路OPE进行所必需的计算。
运算电路的输出，即图1的输出端112、114、116和块确定电路的输出端113、115、117的输出信号，被提供给调制器MOD，其中对这些进行复用并以预定方式进行调制，或者对这些输出信号进行调制然后复用或再调制。来自调制器MOD的调制信号被提供给发射机TX，其中该调制信号被变频和放大，从而转换为传输信号。传输信号通过作为发射机一部分的发射天线ANT-T来发射。
在图15所示的接收装置中，如图11所示来自发射天线ANT-T的传输信号由作为接受机RX一部分的接收天线ANT-R来接收。接收信号由接收机RX进行放大和逆变频。响应于由调制器MOD进行的调制，解调器DEM对接收机RX的接收信号进行解调。
解调器DEM的解调输出，即对应于图1的编码器的输出端112、114、116的输出的信号，被提供给运算电路OPE的输入端，即图9的译码器的输入端908。与此同时，等效于图1所示编码器的输出端113、115、117的输出的信号被提供给图9所示的输入端910。
用户从输入键KEY输入指令改变声特性的功能的数据。微计算机CPU根据输入装置的指令控制运算电路OPE进行所必需的计算。
译码器DEC响应于运算电路OPE的输出和提供给图9所示输入端910的信号来进行译码，并是端Tout上输出对应于来自输入端Tin的输入数字信号的输出数字信号。
然后，将参照图16来描述再现和记录装置的例子。
在根据本发明的再现和记录装置中，由重放头P从记录介质M再现的记录信号由解调器DEM进行解调，并且得到由例如对应于图1的编码器输出端112、114、116的ATRA***压缩的数据。该压缩数据输入到包括图9的加法器909和归一化信息调节电路911的运算电路OPE，其中对归一化信息进行所需计算，并提供给译码器DEC，从而进行译码。
用户从输入键KEY输入指令改变声特性的功能的数据。微计算机CPU根据输入装置的指令控制运算电路OPE进行所必需的计算。
此外，响应于输入键KEY的操作，微处理器CPU存储计算出的压缩数据记录在存储器(未示出)中的地址。存储在存储器中的地址例如存储在MD中使用前槽(pre-groove)的地址中。
在本发明的再现和记录装置中，其中通过运算电路对归一化信息进行所必需的计算的压缩数据被直接提供给与译码器DEC旁路的调制器MOD，并通过记录头REC记录在记录介质M上。也就是说，通过包括记录介质M、重放头P、解调器DEM、运算电路OPE、调制器MOD、记录头REC和记录介质M的短回路，按照该顺序，不进行压缩译码/编码，而是对记录介质上的记录信号进行所需处理，并且使用存储在存储器中的地址作为起始点来进行重写。
此外，根据本发明，由于将处理内容记录在此记录介质M上，因此，即使当通过其他再现设备对该记录介质进行再现时，仍可得到其声特性变化的数据。
本发明并不局限于上述实施例，而可进行各种修改。编码器和译码器既可单独设置，也可集成构成。记录装置和再现装置既可单独设置，也可集成构成。记录介质可使用磁带、磁盘、磁光盘等。此外，可用诸如IC存储器和存储卡的存储装置来替换记录介质。可通过诸如红外线的光或诸如无线电波的无线电传输线或诸如导线和光缆的无线传输线来建立传输装置和接收装置之间的传输线。输入数字信号是数字音频信号，并且音频信号可使用各种语音、歌声、和乐器音响。此外，也可采用数字视频信号。本发明可应用于数字信号记录和再现方法或装置、数字信号传输和接收方法或装置、和数字信号接收方法或装置等。
在本发明的特定示例中，对于通过调节归一化信息而实现的电平调节效应或滤波器效应，已经描述了WMF频带受限方法和使用使用基于MDCT的正交变换的编码***。但是，本发明并不局限于使用QMF和MDCT处理的编码***。基本上，只要编码***具有其中通过归一化信息和比特分配信息类似进行量化的***，则即使在例如使用滤波器频带等的子带编码的情况下，很明显，可使用类似的方法来实现电平调节效应或滤波器效应。
根据本发明，当再现时对再现数字信号进行音量处理和滤波器处理。当编码时，如果对数字信号进行上述处理，则可在对数字信号进行诸如音量处理或滤波器处理的所需处理的条件下，将数字信号记录在记录介质上。也就是说，不仅可以以所需处理方式来处理来自其他音源的音乐信息并且将其记录在记录介质上，而且可以以所需处理方式来处理从记录介质再现的数据并且将其重新记录在记录介质上。
此外，根据本发明，由于在ATRAC译码处理之前加上或减去每个单元块的归一化信息，因此，可通过添加当加上正值时的加法器或者当加上负值时变成减法器的加法器来进行音量处理或滤波器处理。
例如，当在压缩数据恢复到频谱数据之后直接计算频谱数据时，时间轴上的输入数字数据以MDCT方式处理，并且被计算，然后进行压缩。因此，有必要添加用于在ATRAC译码器的处理期间计算频谱数据的电路，因此应改变ATRAC译码器。根据本发明，由于采用ATRAC译码器来对数据进行译码并且对归一化信息进行相加或相减，因此，可采用原始的ATRAC译码器而不需做上述的修改。
类似地，当进行编码时，在编码处理之后，可基于加法器的计算来进行音量处理或滤波器处理。因此，不需要添加用于在ATRAC译码器的处理期间计算频谱数据的电路，因此不改变ATRAC译码器。
将参照图17的流程图来描述再现和记录方法。
参照图17，在开始操作之后，控制转向步骤11，此时从记录介质读出压缩数字数据，该压缩数字数据包括频率轴上频带分割的频谱数据、和每个分割频带的标度因数。然后，控制转向下一判决步骤12，此时确定是否当用户操作键时发出改变声特性的指令。如果判决步骤12的判决结果为指令改变声特性，则控制转向步骤13，此时，将其声特性将改变的数据的起始地址被存储在存储器中。控制转向步骤14，此时，对压缩数字数据的每个分割频带的标度因数进行改变压缩数字数据的声特性的计算，该压缩数字数据具有其中被指令改变声特性的频率轴上的频带分割频谱数据和每个分割频带的标度因数。在步骤15，例如根据步骤13上存储的起始地址来移动包括磁头和光头的记录头。在步骤16，通过对每个频带的标度因数进行计算，从起始地址开始重写其声特性变化的压缩数字数据。如果判决步骤12的判决结果为不指令改变声特性，则控制转向步骤17，此时可再次记录未计算的压缩数字数据。
下面将参照图18的流程图来描述译码方法。
参照图18，在操作开始之后，在下一判决步骤21确定是否当用户操作键时指令改变声特性。如果判决步骤21的判决结果为指令改变声特性，则控制转向步骤22。如果判决步骤21的判决结果为不指令改变声特性，则控制转向步骤23。在步骤22，对压缩数字数据的每个分割频带的标度因数进行预定计算，该压缩数字数据具有其中被指令改变声特性的频率轴上的频带分割频谱数据和每个分割频带的标度因数。在步骤23，根据所计算出的每个分割频带的标度因数，对压缩数字数据中频带分割频谱数据进行归一化。在步骤24，通过以IMDCT方式对如此归一化的频带分割频谱数据进行处理，获得频带分割时间轴上的数字数据。在下一步骤25，在频带中合成时间轴上的频带分割数字数据。
下面将参照图19的流程图来描述记录方法。
参照图19，在操作开始之后，在步骤31进行DCT以将时间轴的输入数字信号变换成频率轴的频谱数据。在步骤32，将频率轴上的频谱数据频带分割成多个频带，并且计算用于归一化的每个分割频带的标度因数。在步骤33，响应于每个分割频带的计算出的标度因数，频率轴上如此频带分割的频谱数据被压缩，并由此被变换成包括每个分割频带的标度因数和频谱因数的压缩数字数据。在判决步骤34，确定是否当用户操作键时发出改变声特性的指令。如果判决步骤34的判决结果为指令改变声特性，则控制转向步骤35。如果判决步骤34的判决结果为不指令改变声特性，则控制转向步骤37。在步骤35，输入包括每个分割频带的标度因数和频谱因数的压缩数字数据，并且对每个分割频带的标度因数进行用于改变压缩数字数据的声特性的计算。在步骤36，在记录介质上记录其中通过对每个频带的标度因数进行计算而改变声特性的压缩数字数据。如果判决步骤34的判决结果为不指令改变声特性，则控制转向步骤37，此时记录未计算的压缩数字数据。
尽管已参照附图描述了本发明的优选实施例，但应理解的是，本发明并不仅局限于这些特定实施例，本领域内的普通技术人员可在所附权利要求限定的宗旨和范围的前提下进行各种修改和变型。

Claims (26)

1.一种再现和记录装置，包括：
数据再现装置，用于从记录介质中再现包括其频带被分割成频率轴上的多个频带的频谱数据和每个分割频带的标度因数的压缩数字音频数据；
计算装置，用于从所述数据再现装置接收包括所述频谱数据和每个分割频带的标度因数的压缩数字音频数据，并进行用于改变所述压缩数字音频数据的声特性的计算；和
重新记录装置，用于当所述计算装置计算出所述每个分割频带的标度因数时，在所述记录介质上重新记录其声特性改变了的所述压缩数字音频数据。
2.按照权利要求1的装置，还包括：
归一化装置，用于根据由所述计算装置接收的所述每个分割频带的标度因数来对所述压缩数字音频数据中所包含的所述频谱数据进行归一化；
IMDCT装置，用于通过以IMDCT方式对由所述归一化装置归一化的所述频谱数据进行处理，来得到时间轴的频带分割数字数据；和
频带合成装置，用于对由所述IMDCT装置频带分割的时间轴的所述数字数据进行频带合成。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述计算装置进行用于改变由所述频带合成装置频带合成的时间轴上的所述数字数据的声特性的预定计算。
4.如权利要求2所述的装置，其中由所述频带合成装置频带合成的时间轴上的数字数据是多个独立通道的数字音频信号，并且所述计算装置通过对所述独立通道中的至少一个通道进行计算来改变包括所述多个独立通道的数字音频信号的位置。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述计算装置对所述每个分割频带的所有所述标度因数一致地进行计算。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述计算装置对所述每个分割频带的所述标度因数中的至少一个进行计算。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述计算装置通过相对地改变对应于所述多个频带中的一个频带的标度因数和对应于其他频带的标度因数来进行滤波处理。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述多个频带中的一个频带具有比其他频带的频带更高的频带，并且所述计算装置通过进行计算使得对应于所述多个频带中的一个频带的标度因数相对于对应于其他频带的标度因数减小，来进行低通滤波器处理。
9.如权利要求7所述的装置，其中所述多个频带中的一个频带具有比其他频带的频带更高的频带，并且所述计算装置通过进行计算使得对应于所述多个频带中的一个频带的标度因数相对于对应于其他频带的标度因数增加，来进行高通滤波器处理。
10.如权利要求7所述的装置，其中所述计算装置通过进行计算使得对应于所述多个频带中的一个频带的标度因数相对于对应于与一个频带的两侧相邻的其他频带的标度因数增加，来进行带通滤波器处理。
11.如权利要求1所述的装置，其中通过对所述每个分割频带的所有标度因数一致进行计算，来对所述压缩数字音频数据进行音量控制。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述通过对所述每个分割频带的至少一个标度因数进行计算，来对所述压缩数字音频数据进行滤波器处理。
13.如权利要求1所述的装置，其中通过进行用于相对于预定期间的压缩数字数据而改变压缩数字数据的声特性的计算，而相对于其它期间的压缩数字数据相对改变预定期间的压缩数字数据，并且对其进行记录。
14.如权利要求1所述的装置，还包括电平分析装置，用于分析所述压缩数字音频数据的电平信息，并且其中所述计算装置根据所述电平分析装置的分析结果来进行用于改变所述声特性的计算，从而限制所述压缩数字音频数据的电平。
15.一种记录装置，包括：
MDCT装置，用于以MDCT方式对时间轴上的输入数字信号进行处理，以提供频率轴的频谱数据；
标度因数计算装置，用于通过对所述频率轴上的所述频谱数据进行频带分割来计算每个分割频带的标度因数，以进行归一化；
数据压缩装置，用于通过压缩由所述标度因数计算装置计算出的所述频率轴的频谱数据，来提供包括每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数据；
计算装置，用于从所述数据压缩装置接收包括所述每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数字数据，并对所述每个分割频带的标度因数进行用于改变所述压缩数字数据的声特性的计算；和
记录装置，用于当所述计算装置计算所述每个分割频带的标度因数时，在记录介质上记录其声特性变化的所述压缩数字数据。
16.如权利要求15所述的装置，其中通过对所述每个分割频带的所有标度因数一致进行计算，来对所述压缩数字数据进行音量控制。
17.如权利要求15所述的装置，其中所述通过对所述每个分割频带的至少一个标度因数进行计算，来对所述压缩数字数据进行滤波器处理。
18.如权利要求15所述的装置，其中通过进行用于相对于预定期间的压缩数字数据而改变压缩数字数据的声特性的计算，而相对于其它期间的压缩数字数据相对改变预定期间的压缩数字数据，并且对其进行记录。
19.如权利要求15所述的装置，还包括电平分析装置，用于分析所述压缩数字数据的电平信息，并且其中所述计算装置根据所述电平分析装置的分析结果来进行用于改变所述声特性的计算，从而限制所述压缩数字数据的电平。
20.一种记录方法，包括如下步骤：
以MDCT方式将时间轴上的输入数字信号变换为频率轴的频谱数据；
通过将所述频率轴上的频谱数据进行频带分割成多个频带，来计算每个分割频带的标度因数，以进行归一化；
通过响应于每个分割频带的所述计算出的标度因数来压缩所述频率轴的频谱数据，来提供包括每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数字数据；
接收包括所述每个分割频带的标度因数和频谱数据的压缩数字数据，并对所述每个分割频带的标度因数进行用于改变所述压缩数字数据的声特性的计算；和
通过计算所述每个频带的标度因数，在记录介质上记录其声特性变化的所述压缩数字数据。
21.如权利要求20所述的记录方法，其中通过对所述每个分割频带的所有标度因数一致进行计算，来对所述压缩数字数据进行音量控制。
22.如权利要求20所述的记录方法，其中所述通过对所述每个分割频带的至少一个标度因数进行计算，来对所述压缩数字数据进行滤波器处理。
23.如权利要求20所述的记录方法，其中通过进行用于相对于预定期间的压缩数字数据而改变压缩数字数据的声特性的计算，而相对于其它期间的压缩数字数据相对改变预定期间的压缩数字数据，并且对其进行记录。
24.如权利要求20所述的记录方法，还包括步骤：分析所述压缩数字数据的电平信息，并且所述计算根据所述分析的结果来进行用于改变所述声特性的计算，从而限制所述压缩数字数据的电平。
25.一种再现和记录方法，包括如下步骤：
从记录介质中读取包括频带分割的频率轴上的频谱数据和每个分割频带的标度因数的压缩数字数据；
进行用于根据压缩数字数据中的所述每个分割频带的标度因数来改变所述压缩数字数据的声特性的计算，所述压缩数字数据包括所述读取的所述频带分割的频率轴上的频谱数据和每个分割频带的标度因数；
通过计算所述每个分割频带的标度因数，在所述记录介质上重新记录其声特性变化的所述压缩数字数据。
26.一种译码方法，包括如下步骤：
对压缩数字数据中的每个分割频带的标度因数进行预定计算，其中所述压缩数字数据包括在被频带分割为多个频带的频率轴上的频谱数据和每个分割频带的标度因数；
根据所述每个分割频带的所述计算出的标度因数来对所述压缩数字数据中的所述频谱数据进行归一化；
通过以IMDCT方式对所述归一化的频带分割频谱数据进行处理，来提供频带分割的时间轴上的数字数据；和
对频带分割的时间轴上的数字数据进行频带合成。
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