TWI453733B - 音訊量化編解碼裝置及其方法 - Google Patents

Description

音訊量化編解碼裝置及其方法

本發明係關於為一種量化裝置，特別是一種音訊量化編解碼裝置及其方法。

語音信號原為類比信號，經過數位化及壓縮會產生失真，一般而言壓縮率較高，信號失真較大，但所需傳輸碼率較低。所以在傳輸頻寬不足情況下，在可辨識通話內容的條件下，通常會選擇壓縮率較高的協定。如果沒有傳輸頻寬的問題，一般採用信號失真較小G.711協定是較好的選擇。

請參考第1圖，其為先前技術之語音編碼與解碼系統圖，包含：語音輸入訊號100、語音編碼器200、記憶體300、語音解碼器400、語音輸出訊號500。其中，語音輸入訊號100為一段真實的聲音，其為類比訊號。舉例而言，語音編碼器200若為16 bit的單聲道，若以每秒8KHz的頻率取樣，資料量為每秒128kbit。當語音輸入訊號110輸入至語音編碼器200，語音輸入訊號100即會被取樣為每秒128kbit的單聲道資料，再經過壓縮編碼後，儲存在記憶體300中。語音編碼器200在實際上的應用，即為一種壓縮器。於實際的應用上，有時為了降低記憶體300的使用量，一般會把16 bit的語音資料壓縮為較低的解析度資料(如5bit或4bit)並存在記憶體300內，即可有效降低記憶體300的使用量。最後，語音解碼器400會將記憶體300內所儲存壓縮過後的較低的解析度資料解讀，再轉換成具有16bit的單聲道語音資料，並轉換為語音輸出訊號500。

接著，請參考第2A圖，係為先前技術的語音編碼器200之詳細方塊圖。其中，語音編碼器200包含：類比數位轉換器210、減碼轉換器220、量化器230與資料編碼器240。其中，類比數位轉換器210接收類比的語音輸入訊號而轉換為數位的第一語音資料。減碼轉換器220連接類比數位轉換器210，對第一語音資料進行減碼。量化器230連接減碼轉換器220，接收第一語音資料並進行量化而產生一數位碼，該數位碼包含符號資料與數字資料。資料編碼器240連接量化器230，接收至少一個數位碼以產生一串接語音資料。

其中，另一種先前實施方式，請參考第2B圖，在一外部的第一記憶體110已儲存了數位的第一語音資料，其中，減碼轉換器220對第一語音資料進行減碼。量化器230連接減碼轉換器220，接收第一語音資料並進行量化而產生一數位碼，該數位碼包含符號資料與數字資料。資料編碼器240連接量化器230，接收至少一個數位碼以產生一串接語音資料。

以下列舉一範例：接著，請參考第3圖，由類比數位轉換器210所轉換之16bit語音資料，其中包含了7筆數位的第一語音資料：111110110001000、1111001100001000、1111111100001000、0000000100001000、0000010100001000、0000100000001000、0000111100001000。減碼轉換器220再將這7筆的16bit第一語音資料轉為8 bit的有帶正、負符號的第一語音資料。其中減碼轉換器220直接把16bit的第一語音資料中的第1bit至第8bit的直接去掉，只保留原來的第一語音的第9bit到第16bit的資料，而這留下的資料，即為新的第一語音資料。所以第一語音資料最後只留下8bit的具有正、負符號的資料，且其資料範圍為-128至127。其中，而第1bit至第7bit則代表數字資料(語音訊號的量)，而第8bit則代表符號資料(語音訊號的正、負值)。所以第一語音資料經過減碼轉換器220減碼之後，得到新的7個第一語音資料為11111011、11110011、11111111、00000010、00000101、00001000、00001111(-5、-13、-1、2、5、8、15)。

接著，量化器230將第一語音資料量化而產生數位碼，而量化的方式可利用查表法來進行。雖然語音資料有正負之別，但為了節省記憶體的使用，通常只會建立正半週的量化表(quantization table)。在進行量化程序之前，先將代表語音資料隸屬於正半週或負半週的符號位元紀錄下來，然後再將語音資料取絕對值，利用正半週的量化表將語音資料量化。以下列舉一個5bit表格，將第一語音資料(-5、-13、-1、2、5、8、15)利用量化表1進行量化程序。例如：紀錄語音資料-5、-13、-1的符號位元為1而2、5、8、15的符號位元為0,再將所有資料取絕對值之後得到(5、13、1、2、5、8、15),其中5根據量化表1得到最佳的索引碼為3，而對應的量化數位碼為00011,13根據量化表1得到最佳的索引碼為7，而對應的量化數位碼為00111,在第五位元加上符號位元之後的數位資料分別是10011,10111。

於是，第一語音資料(-5、-13、-1、2、5、8、15)的絕對值根據表1得到索引碼為(3、7、1、2、3、4、7)，其對應之二進位數位碼為(00011、00111、00001、00010、00011、00100、00111)，在第5位元替換符號位元之後的二進位數位碼為(10011、10111、10001、00010、00011、00100、00111)。其中，13所對映的表格碼，最接近者為15，因此，選擇其為對應的表值。

表1

在實際的應用上，為了降低量化誤差，經常會使用多個量化表來對應不同動態範圍的語音資料。請參考第4圖，數位碼600由符號資料612再加上數字資料614構成。串接語音資料為多個數位碼600所組成而7筆數位碼600的資料量共有35 bit。串接語音資料通常亦包含訊框標記資料606(Frame Header)，訊框標記資料606記載當前的訊框所對應最佳量化表的索引，以及訊框切換控制碼(一般是採用和語音編碼資料相同位元數但不重複的特殊碼)。訊框標記資料606的資料長度端視量化表的個數而定，例如，當採用8個量化表時訊框標記資料606需要3bit來對應最佳量化表的索引，採用32個量化表時訊框標記資料606需要5bit來對應最佳量化表的索引。以10 bit訊框標記資料長度為例(5bit訊框切換控制碼加上5bit最佳量化表的索引),此串接語音資料經過編碼後的大小為35+10=45bit。於是原來7筆16bit的第一語音資料共有112bit,經過減碼轉換器220將7筆16bit的資料轉換成只有7筆8bit共56bit的第一語音資料。再利用量化器230的量化結果將每筆8bit資料(表格碼)變成5bit的索引碼資料，最後，7筆5bit的資料量是35 bit。由此可知，我們由原先的112bit的資料量經過減碼轉換器220與量化器230，最後變成只有35bit的資料量。之後，再加上10bit的訊框標記資料606，現在總資料量共為45bit。

由以上的先前技術可知，在做語音量化編碼時，其量化的每筆數位碼含有符號碼與數字碼，而每筆數位碼都包含有符號碼，無形中會多浪費儲存的資料量。所以為了減少浪費儲存的資料量，實有必要提出一種新的架構來減少儲存的資料量。

本發明提供一種音訊量化編解碼裝置，運用一記憶體以進行訊號之編解碼，記憶體紀錄有複數個數位第一語音資料與一第二編碼資料串，包含：音訊量化編碼模組與音訊量化解碼模組。音訊量化編碼模組包含：量化器、訊號分割器與資料編碼器。訊號分割器讀取數位第一語音資料並進行複數個零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料，並將所有的數位第一語音資料切割為複數個訊框。量化器連接訊號分割器，接收每個訊框所對應的數位第一語音資料與第一符號資料，並將每次所接收之訊框所對應之多個數位第一語音資料量化後個別對應產生多個第一數字資料，並依據每個訊框所量化之結果對應產生一個第一訊框標記資料。資料編碼器連接量化器與訊號分割器，接收該些第一數字資料、該些第一符號資料與該些第一訊框標記資料並編碼成複數個第一編碼資料串。音訊量化解碼模組包含：資料解碼器與反量化器。資料解碼器連接記憶體，讀取第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料串，每個第二解碼資料串包含：一第二訊框標記資料、一第二符號資料、複數個第二數字資料。反量化器連接資料解碼器，接收第二解碼資料串，並依據第二訊框標記資料、第二符號資料之值進行該些第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料。

本發明又提供一種音訊量化編碼方法，運用於語音數位訊號之編碼，包含：讀取複數個數位第一語音資料並進行複數個零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料，並將所有的數位第一語音資料切割為複數個訊框；接收每個訊框所對應之多個數位第一語音資料與第一符號資料，並將每次所接收之訊框所對應之該些數位第一語音資料量化後對應產生複數個第一數字資料，並依據每個訊框所量化之結果對應產生第一訊框標記資料；及接收該些第一數字資料、第一符號資料與第一訊框標記資料並編碼成複數個第一編碼資料串。

本發明另提供一種音訊量化解碼方法，運用於數位語音資料解碼，包含：讀取一第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料串，每個第二解碼資料串包含：一第二訊框標記資料、一第二符號資料、複數個第二數字資料；及接收該第二解碼資料串，並依據第二訊框標記資料、第二符號資料之值進行該些第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料。

本發明再提供一種音訊量化編解碼方法，包含：讀取該些數位第一語音資料並進行複數個零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料，並將該些數位第一語音資料切割為複數個訊框；接收每個訊框所對應之多個數位第一語音資料與第一符號資料，並將每次所接收之該訊框所對應之數位第一語音資料量化後產生複數個第一數字資料，並依據訊框所量化之結果對應產生一個第一訊框標記資料；接收該些第一數字資料、第一符號資料與第一訊框標記資料並編碼成第一編碼資料串；讀取一第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料串，每個第二解碼資料串包含：一第二訊框標記資料、一第二符號資料、複數個第二數字資料；及接收該第二解碼資料串，並依據第二訊框標記資料、第二符號資料之值進行第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料。

本發明提出一種更有效率的編碼裝置，現有的編碼裝置其每一筆量化的數位碼都包含有符號碼，無形中會多浪費儲存的資料量。本發明只提出只用一個符號碼，並串聯複數個數字資料，在維持解析度的前提下可以減少儲存的資料量，而在追求音質的前提下可以透過微幅增加資料量來達到顯著提升音質的功效。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參考第5A圖，係為本發明的音訊量化編碼模組200A之實施例，包含：量化器230、訊號分割器250與資料編碼器240。訊號分割器250包括了一個暫存器251，訊號分割器250從第一記憶體110讀取所儲存之數位第一語音資料並進行一零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料612，並將數位第一語音資料切割為複數個訊框。量化器230連接訊號分割器250，依序依據訊號分割器250所切割的訊框當中所對應的多個數位第一語音資料與與相對應的第一符號資料，並將訊框所對應之多個數位第一語音資料量化後一對一對應產生第一數字資料，並依據此次訊框所量化之結果產生第一訊框標記資料606。資料編碼器240則連接量化器230與訊號分割器250，接收第一數字資料、第一符號資料與訊框標記資料並將其編碼成第一編碼資料串，每個第一編碼資料串包含第一訊框標記資料、第一符號資料、多個第一數字資料。之後，再將第一編碼資料串儲存之第二記憶體300中。

實務上，第一記憶體110與第二記憶體300可以是一個相同記憶體當中的不同區塊。

接著，請參考第5B圖，係為本發明的音訊量化編碼模組200B之實施例。第5B圖與第5A圖中主要的差異為，第5B圖中之量化器230每次所讀取之訊框所對應的多個數位第一語音資料係直接從第一記憶體110讀取後並進行量化。而第5A圖中，量化器230每次所讀取之訊框所對應的多個數位第一語音資料先由第一記憶體110讀取後放置於訊號分割器250之暫存器251中，再由訊號分割器250之暫存器251讀取數位第一語音資料後進行量化。

接著，請參考第6A圖，其為本發明的音訊量化編碼模組200C之實施例。其為於第5A圖的實施例中，增加了一個減碼轉換器220。減碼轉換器220連接第一記憶體110與訊號分割器250之間，對暫存於第一記憶體110當中一個訊框的所有第一語音資料進行減碼之動作，再儲存於暫存器251當中。

接著，第6B圖，其為本發明的音訊量化編碼模組200D之實施例。其為於第5B圖的實施例中，增加了一個減碼轉換器220。減碼轉換器220連接於第一記憶體110與訊號分割器250、量化器230之間，對儲存於第一記憶體中110的第一語音資料進行減碼之動作，再傳送至量化器230。

其中，量化器230包含：控制單元及向量單元，控制單元依據每個訊框所對應之所有的第一語音資料或經減碼之第一語音資料並計算量化誤差等以供量化表的選擇，並產生訊框標記資料。向量單元接收第一語音資料並進行量化表的查尋而對應產生數字資料。

本發明的減碼轉換器220並不侷限只有16bit減少為8bit，亦可由16bit變成10bit，又或者24bit減少為12bit，本發明並沒有限定格式，完全依據系統的設計來加以選定。

第一語音資料可為經過減碼後的資料，例如，由16bit減碼為8bit或10bit。在本發明的一些實施例中，當多個第一語音資料為負值時，將數位碼600當中代表正、負符號的符號資料省略並整合至訊框標記資料之後，並形成一個新的數字資料614，其僅包含了代表聲音資料的內容，而不包含正、負的資訊，如第7圖所示者。如此，可減少先前技術當中的數位碼600的位元數，例如，原先5bit，減少為4bit，以降低資料量。或者，增加數位碼600的位元數，例如，由原先數位碼當中的5bit當中只占了4bit的數字資料，在本發明中，增加1bit，也就是5bit的數字資料，以提高編碼資料的解析度。

請參考第7圖，其為本發明之串接語音資料之資料結構示意圖。個別的串接語音資料620、622均包括了訊框標記資料606、符號資料612與多筆數字資料614。換句話說，每筆串接語音資料起始於訊框標記資料606與符號資料612，而終於下一筆訊框標記資料606之前。串接語音資料620、622的長度取決於兩個零交越點的長度當中的數字資料的點數，亦即，訊框標記資料606+符號資料612+兩個零交越點的點數×數字資料的長度(例如，4bit或者5bit)。

換句話說，該符號資料612的正號或負號，係利用訊號分割器判斷該零交越點的產生，而零交越點的判斷，則是依據連續二個第一語音資料的資料變化而定。當本發明的訊號分割器250接收到接續一個正第一語音資料與一個負第一語音資料時(無論何者先出現)，即可判斷有零交越點，訊號分割器250就會產生代表零交越點產生的符號資料612，以提供給資料編碼器240。而符號資料612的正號，可以0來代表，而符號資料612的負號，可以1來代表。例如：第一個第一語音資料為A，第二個第一語音資料為B，當A<0，且B>=0時，訊號分割器250則產生符號資料612為”0”(正號)，即第一語音資料為由負轉正的情形，亦即，後續出現的第一語音資料將都為正；當A>=0，且B<0時，訊號分割器250則產生符號資料612為”1”(負號)，即第一語音資料為由正轉負的情形，亦即，後續出現的第一語音資料將都為負。上述只是本發明實施零交越點判斷的一實施例，本發明不侷限此種方式。

範例一：

本實施例係說明在代表語音訊號的數字資料編碼長度固定為4bit的情況。訊框標記資料606所對應的量化表可以有2個或2個以上，此時，訊框標記資料606須採用至少1個bit來指示採用哪個表。例如，當只用到二個量化表的狀況下，訊框標記資料606可以設定表2(本實施例的第1個表)所對應的表值為”0”，而表3(本實施例的第2個表)的表值可設定為”1”。當採用5個量化表時，此時，訊框標記資料606就需要3bit，分別對映的表值為000、001、010、011、100等。本發明可對映的量化表數，可以是單一個表，或者，複數個表。

在有多個量化表的情形下，一般會依據資料的量化誤差大小來決定最適合的表。接著，請回頭參考第3圖，其為多個第一語音資料序列(-6、-12、-1、3、5、8、15、8、5)，其有二個零交越點的發生。假設共有8個表可供使用，在經過比對篩選後，表2與表3是最合適的表可分別運用於(-6、-12、-1)序列及(3、5、8、15、8、5)序列。適合的量化表選擇，係為熟習該項技藝者所熟知，不再贅述。

首先，經過第一個零交越點後，先遇到(-6、-13、-1)時，先在前面取負的符號資料612為1，再把(-6、-13、-1)取絕對值變成(6、13、1)，首先表2的訊框標記資料606先設為000，最後再經由查表2後可以得到索引碼為(4、8、1)，最後再對映表2的數字資料得到的序列為(0100、1000、0001)。之後，再加上訊框標記資料606的值000、符號資料612的值1。最後得到的串接語音資料620為(000、1、0100、1000、0001)。

接著，經過第二個零交越點後，表3的訊框標記資料606先設為01，最後看(3、5、8、15、8、5)，本符號資料612為0代表為正值，再對映表3，找最接近的表格碼，此為熟習該項技藝所熟知，可以得到索引碼為(1、2、3、5、3、2)，最後再對映表3的數字資料的編碼為(0001、0010、0011、0101、0011、0010)。之後，再加上訊框標記資料606的值001以及符號資料612的值0得到的串接語音資料為(001、0、0001、0010、0011、0101、0011、0010)。

接著，請參考第7圖，其最後再將正的與負的訊框編碼資料結合並加上訊框切換控制碼1111得到(1111、000、1、0100、1000、0001、1111、001、0、0001、0010、0011、0101、0011、0010)完整的語音資料序列字串。

在前述的實施例中，透過將起始碼當中增設一個位元的符號資料，即可省略後續帶正負號數位碼的符號位元。當每兩個零交越點的點數越多，可省略的資料量越多。

從另一個觀點而言，以4bit的量化編碼為例，以先前技術經過編碼後的量化結果，每4個bit的數位碼當中，皆包含有1個符號資料，數值資料只有3bit。而在本發明中，在暨有的4bit架構當中，則可將原先的4個bit全部運用為數值資料。在此類查表法的應用中，可在相同的資料量的基礎下，將查表的結果，亦即，與音訊號編碼的解析度提高將近1倍，大幅提升語音訊號編碼的品質。

前述所揭露者，係為編碼裝置的部分。接著，請參考第8圖，其說明了本發明之音訊量化解碼模組，可將本發明所編碼的串接語音資料予以解碼。音訊量化解碼模組包含：資料解碼器410與反量化器420。資料解碼器410讀取第二記憶體300內的第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料串，每個該第二解碼資料串包含：一第二訊框標記資料、一第二符號資料、複數個第二數字資料；及一反量化器420，連接該資料解碼器，接收該些第二解碼資料串，並依據該第二訊框標記資料、該第二符號資料之值進行該些第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料後，儲存於第三記憶體510。

實務上，第二記憶體300與第三記憶體510可以是一個相同記憶體當中的不同區塊。

例如：經過資料解碼器410解碼後可得到前述範例1的語音資料序列字串(1111、000、1、0100、1000、0001、1111、001、0、0001、0010、0011、0101、0011、0010)。

接著，先去掉語音資料序列字串的訊框切換控制碼1111，再接著反量化器420取符合資料的表2，且取符號資料為1，代表接下來的數字資料會是負值，再經由表2得到索引碼為(4、8、1)，最後對映表2則可得到表格碼(6、12、1)，由於符號資料612為1代表為負，所以得到的多個語音資料為(-6、-12、-1)。相同的，第二個序列中，先先去掉語音資料序列字串的訊框切換控制碼1111，且001代表第二個量化表(表3)，符號資料612為0，索引碼為(2、3、4、8、4、2)，最後再個別對應表3，可個別得到表格碼(5、8、12、25、12、5)。最後反量器將還原資料為多個第一語音資料(-5、-12、-1、5、8、12、25、12、5)。最後，在將多個第一語音資料儲存到第三記憶體510中。

請參考第9圖，本發明的音訊量化編碼之流程圖，包含以下的步驟：步驟110：讀取複數個數位第一語音資料並進行複數個零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料，並將該些數位第一語音資料切割為複數個訊框。

在步驟110中，更可對該些數位第一語音資料進行減碼之動作。

步驟120：依序接收該些訊框與該些第一符號資料，並將每次所接收之該訊框所包括之該些數位第一語音資料量化後產生複數個第一數字資料，並依據該些訊框所量化之結果對應產生複數個第一訊框標記資料。

步驟130：接收該些第一數字資料、該些第一符號資料與該些第一訊框標記資料並編碼成複數個第一編碼資料串，每個該第一編碼資料串對應該訊框並包含該第一訊框標記資料、該第一符號資料、該訊框所對應之該些第一數字資料。

其中第一語音資料以對映查法方式求得數字資料。其中零交越點的計算係利用連續二個第一語音資料相乘進行判斷，當連續二個第一語音資料相乘後為負值，代表零交越點成立。

請參考第10圖，本發明的音訊量化解碼之流程圖，包含以下的步驟：步驟210：讀取一第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料串，每個該第二解碼資料串包含：一第二訊框標記資料、一第二符號資料、複數個第二數字資料。

步驟220：接收該些第二解碼資料串，並依據該第二訊框標記資料、該第二符號資料之值進行該些第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料。

請參考第11圖，本發明的音訊量化編解碼之流程圖，包含以下的步驟：步驟310：讀取該些數位第一語音資料並進行複數個零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料，並將該些數位第一語音資料切割為複數個訊框。

在步驟310中，更可對該些數位第一語音資料進行減碼之動作。

步驟320：依序讀取該些訊框與該些第一符號資料，並將每次所接收之該訊框所包括之該些數位第一語音資料量化後產生複數個第一數字資料，並依據該些訊框所量化之結果對應產生複數個第一訊框標記資料。

步驟330：接收該些第一數字資料、該些第一符號資料與該些第一訊框標記資料並編碼成複數個第一編碼資料串，每個該第一編碼資料串對應該訊框並包含該第一訊框標記資料、該第一符號資料、該訊框所對應之該些第一數字資料。

步驟340：讀取一第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料串，每個該第二解碼資料串包含：一第二訊框標記資料、一第二符號資料、複數個第二數字資料。

步驟350：接收該些第二解碼資料串，並依據該第二訊框標記資料、該第二符號資料之值進行該些第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料。

其中該些第一數字資料與該第一訊框標記資料係利用一或多個量化表以該些第一語音資料進行查表而產生。其中該些第二語音資料係利用一或多個量化表以該第二訊框標記資料、該第二符號資料、該些第二數字資料進行查表而產生。其中該零交越點的計算係以連續二個該第一語音資料相乘後為負值，判斷該零交越點成立。其中該第一符號資料、該第二符號資料係代表一正值或一負值。

接著，請參考本發明的語音編解碼系統圖，如第12A與12B圖所示，其分別為運用第5A圖、第5B圖之語音編碼器之編解碼器實施例。綜合第12A、12B圖的實施例，音訊量化編解碼裝置係運用記憶體(包括了第一記憶體110、第二記憶體300與第三記憶體510)以進行訊號編解碼，第一記憶體110紀錄有複數個數位第一語音資料，第二記憶體300記錄有第二編碼資料串。編解碼器包含：訊號分割器250、量化器230、資料編碼器240、資料解碼器410與反量化器420。

其中，訊號分割器250讀取多個數位第一語音資料並進行複數個零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料，並將多個數位第一語音資料切割為複數個訊框。量化器230連接訊號分割器250，接收每個訊框所對應的多個數位第一語音資料與第一符號資料，並將每次所接收之訊框所所對應之多個數位第一語音資料量化後產生複數個第一數字資料，並依據訊框量化之結果對應產生一第一訊框標記資料。資料編碼器240連接量化器230與訊號分割器250，接收量化器230對每個訊框所產生多個第一數字資料、第一符號資料與第一訊框標記資料並編碼成一第一編碼資料串。資料解碼器410連接第二記憶體300，由其讀取第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料串。每個第二解碼資料串包含：第二訊框標記資料、第二符號資料、複數個第二數字資料。反量化器420連接資料解碼器410，接收第二解碼資料串，並依據第二訊框標記資料、第二符號資料之值進行多個第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料後，儲存至第三記憶體510。

實務上，第一記憶體110、第二記憶體300與第三記憶體510可以是一個相同記憶體當中的不同區塊。

雖然本發明之較佳實施例揭露如上所述，然其並非用以限定本發明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．語音輸入訊號

110．．．第一記憶體

200．．．語音編碼器

210．．．類比數位轉換器

220．．．減碼轉換器

230．．．量化器

240．．．資料編碼器

250．．．訊號分割器

251．．．暫存器

300．．．第二記憶體

400．．．語音解碼器

410．．．資料解碼器

420．．．反量化器

500．．．語音輸出訊號

510．．．第三記憶體

600．．．數位碼

606．．．訊框標記資料

612．．．符號資料

614．．．數字資料

624．．．第一編碼資料串

626．．．第一編碼資料串

700．．．音訊編解碼器

第1圖係為先前語音編碼與解碼系統圖(先前技術)；

第2A圖係為先前語音編碼器之功能方塊圖之第一實施例(先前技術)；

第2B圖係為先前語音編碼器之功能方塊圖之第二實施例(先前技術)；

第3圖係為先前類比數位取樣圖(先前技術)；

第4圖係為先前串接語音資料圖(先前技術)；

第5A圖係為本發明之語音編碼器之功能方塊圖之第一實施例；

第5B圖係為本發明之語音編碼器之功能方塊圖之第二實施例；

第6A圖係為本發明之語音編碼器之功能方塊圖之第三實施例；

第6B圖係為本發明之語音編碼器之功能方塊圖之第四實施例；

第7圖係為本發明之串接語音資料之實施例圖；

第8圖係為本發明之語音解碼器之功能方塊圖；

第9圖係為本發明之音訊量化編碼之流程圖；

第10圖係為本發明之音訊量化解碼之流程圖；

第11圖係為本發明之音訊量化編解碼之流程圖；

第12A圖係為本發明之語音編解碼器之功能方塊圖之第一實施例；及

第12B圖係為本發明之語音編解碼器之功能方塊圖之第二實施例。

110．．．第一記憶體

200．．．語音編碼器

230．．．量化器

240．．．資料編碼器

250．．．訊號分割器

300．．．第二記憶體

Claims (24)

1. 一種音訊量化編解碼裝置，運用一記憶體以進行訊號編解碼，該記憶體紀錄有複數個數位第一語音資料與一第二編碼資料串，包含：一音訊量化編碼模組，包括：一訊號分割器，連接該記憶體，讀取該些數位第一語音資料並進行複數個零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料，並根據該些第一符號資料的分佈將該些數位第一語音資料切割為複數個訊框，每個該訊框所包含的該些數位第一語音資料屬於同一個正半週或負半週，具有相同的該第一符號資料；一量化器，連接該訊號分割器，接收每個該訊框所對應的該些數位第一語音資料與該第一符號資料，並將每次所接收之該訊框所對應之該些數位第一語音資料量化後產生複數個第一數字資料，並依據該訊框所對應之該些屬於同一個正半週或負半週的數位第一語音資料進行量化誤差的計算而對應產生一第一訊框標記資料；及一資料編碼器，連接該量化器與該訊號分割器，接收該量化器對每個該訊框所產生該些第一數字資料、該第一符號資料與該第一訊框標記資料並編碼成一第一編碼資料串；及一音訊量化解碼模組，包括：一資料解碼器，連接該記憶體，讀取該第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料串，每個該第二解碼資料串包含：一第二訊框標記資料、一第二符號資料、複數個第二數字資料；及一反量化器，連接該資料解碼器，接收該第二解碼資料串，並依據該第二訊框標記資料、該第二符號資料之值進行該些第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料。
2. 如請求項1所述之音訊量化編解碼裝置，更包含：一減碼轉換器，連接於該記憶體與該訊號分割器之間，對該些第一語音資料進行減碼之動作。
3. 如請求項1所述之音訊量化編解碼裝置，更包含：一減碼轉換器，連接於該記憶體與該訊號分割器之間，並連接該量化器，對該些第一語音資料進行減碼之動作。
4. 如請求項1所述之音訊量化編解碼裝置，其中該第一編碼資料串對應該訊框並包含該第一訊框標記資料、該第一符號資料、該訊框所對應之該些第一數字資料。
5. 如請求項1所述之音訊量化編解碼裝置，其中該量化器每次所讀取之該訊框所對應的該些數位第一語音資料係從該記憶體讀取。
6. 如請求項1所述之音訊量化編解碼裝置，其中該訊號分割器包括一暫存器，該暫存器用以儲存該訊框所對應的該些數位第一語音資料，且該量化器每次所讀取之該訊框所對應的該些數位第一語音資料係從該訊號分割器之該暫存器讀取。
7. 如請求項1所述之音訊量化編解碼裝置，其中該量化器係利用一或多個量化表將每個該訊框所對應之該些第一語音資料以查表並計算量化誤差的方式求得對應最小量化誤差之該量化表，並依據該量化表對應得到該些第一數字資料。
8. 如請求項1所述之音訊量化編解碼裝置，其中該反量化器係利用一或多個量化表將每個該解碼資料串所包含之該第二訊框標記資料、該第二符號資料、該些第二數字資料依據該第二訊框標記資料所對應之一量化表對應得到該些第二語音資料。
9. 如請求項1所述之音訊量化編解碼裝置，其中每個該零交越點的計算係 利用連續二個該第一語音資料相乘，當其為負值，代表零交越點成立。
10. 如請求項1所述之音訊量化編解碼裝置，其中該第一符號資料、該第二符號資料係代表一正值或一負值。
11. 一種音訊量化編碼方法，包含：讀取複數個數位第一語音資料並進行複數個零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料，並根據該些第一符號資料的分佈將該些數位第一語音資料切割為複數個訊框，使每個該訊框所包括的該些數位第一語音資料屬於同一個正半週或負半週，具有相同的該第一符號資料；接收每個該訊框所對應之該些數位第一語音資料與該第一符號資料，並將每次所接收之該訊框所對應之該些數位第一語音資料量化後產生複數個第一數字資料，並依據該訊框所對應之該些屬於同一個正半週或負半週的數位第一語音資料進行量化誤差的計算而對應產生一第一訊框標記資料；及接收對應於每個該訊框所產生該些第一數字資料、該第一符號資料與該第一訊框標記資料並編碼成一第一編碼資料串。
12. 如請求項11所述之音訊量化編碼方法，其中該第一編碼資料串對應該訊框並包含該第一訊框標記資料、該第一符號資料、該訊框所對應之該些第一數字資料。
13. 如請求項11所述之音訊量化編碼方法，更包含：對該些數位第一語音資料進行減碼之動作。
14. 如請求項11所述之音訊量化編碼方法，其中該些數字資料與該訊框標記資料係利用一或多個量化表以該些第一語音資料進行查表而產生。
15. 如請求項11所述之音訊量化編碼方法，其中該零交越點判斷係利用二個以上該第一語音資料相乘後為負值，判斷該零交越點成立。
16. 一種音訊量化解碼方法，包含：讀取一第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料串，每個該第二解碼資料串包含：一第二訊框標記資料、一第二符號資料、複數個第二數字資料，每個該第二解碼資料串屬於同一個正半週或負半週；及接收該第二解碼資料串，並依據該第二訊框標記資料、該第二符號資料之值進行該些第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料。
17. 如請求項16之音訊量化解碼方法，其中該些第二語音資料係利用一或多個量化表以該訊框標記資料、該符號資料與該些數字資料進行查表而產生。
18. 一種音訊量化編解碼方法，包含：讀取該些數位第一語音資料並進行複數個零交越點判斷而依序產生複數個第一符號資料，並根據該些第一符號資料的分佈將該些數位第一語音資料切割為複數個訊框，使每個該訊框所包括的該些數位第一語音資料屬於同一個正半週或負半週，具有相同的該第一符號資料；接收每個該訊框所對應之該些數位第一語音資料與該第一符號資料，並將每次所接收之該訊框所對應之該些數位第一語音資料量化後對應產生複數個第一數字資料，並依據該訊框所對應之該些屬於同一個正半週或負半週的數位第一語音資料進行量化誤差的計算而對應產生一第一訊框標記資料；接收對應於每個該訊框所產生之該些第一數字資料、該第一符號資料與該第一訊框標記資料並編碼成一第一編碼資料串；讀取一第二編碼資料串並進行解碼而產生複數個第二解碼資料 串，每個該第二解碼資料串包含：一第二訊框標記資料、一第二符號資料、複數個第二數字資料；及接收該些第二解碼資料串，並依據該第二訊框標記資料、該第二符號資料之值進行該些第二數字資料之反量化而依序產生複數個數位第二語音資料。
19. 如請求項18所述之音訊量化編解碼方法，其中該第一編碼資料串對應該訊框並包含該第一訊框標記資料、該第一符號資料、該訊框所對應之該些第一數字資料。
20. 如請求項18所述之音訊量化編解碼方法，更包含：對該些數位第一語音資料進行減碼之動作。
21. 如請求項18所述之音訊量化編解碼方法，其中該些第一數字資料與該第一訊框標記資料係利用一或多個量化表將每個該訊框所包含之該些第一語音資料以查表並計算量化誤差的方式求得最小量化誤差對應之該量化表，並依據該量化表對應得到該些第一數字資料。
22. 如請求項18所述之音訊量化編解碼方法，其中該些第二語音資料係利用一或多個量化表將每個該解碼資料串所包含之該第二訊框標記資料、該第二符號資料、該些第二數字資料依據該第二訊框標記資料所對應之一量化表對應而產生。
23. 如請求項18所述之音訊量化編解碼方法，其中每個該零交越點的計算係以連續二個該第一語音資料相乘後，當其為負值，代表零交越點成立。
24. 如請求項18所述之音訊量化解碼方法，其中該第一符號資料、該第二符號資料係代表一正值或一負值。