Устройство и способ обработки сигналов, кодер и способ кодирования, декодер и способ декодирования и программа

Устройство и способ обработки сигналов, кодер и способ кодирования, декодер и способ декодирования и программа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству обработки сигналов и способу обработки сигналов, кодеру и способу кодирования, декодеру и способу декодирования, и программе, и более конкретно, к устройству обработки сигналов и способу обработки сигналов, кодеру и способу кодирования, декодеру и способу декодирования, и программе для воспроизведения музыкального сигнала с улучшенным качеством звука в результате расширения частотного диапазона.

Уровень техники

В последнее время расширились службы по распределению музыки, предназначенные для распределения музыкальных данных через Интернет. Служба по распределению музыки распределяет, в качестве музыкальных данных, кодированные данные, полученные в результате кодирования музыкального сигнала. В качестве способа кодирования музыкального сигнала обычно используется способ кодирования, в котором размер файла кодированных данных сжимают для уменьшения скорости передачи битов, для экономии времени во время загрузки.

Такой способ кодирования музыкального сигнала широко можно разделить на способ кодирования, такой как МР3 (MPEG (Группа экспертов в области движущегося изображения) (Аудио уровни звука 3) (Международный стандарт ISO/IEC 11172-3) и такой способ кодирования, как НЕ-ААС (Высокоэффективный MPEG4 ААС) (Международный стандарт ISO/IEC 14496-3).

В способе кодирования, представленном МРЗ, удаляют компонент сигнала полосы высокой частоты (ниже, называемый высокой полосой) приблизительно выше 15 кГц или выше в музыкальном сигнале, который почти незаметен для человека, и кодируют полосу низкой частоты (ниже, называемую низкой полосой) компонента остального сигнала. Поэтому, способ кодирования упоминается как способ кодирования с удалением высокой полосы. Этот вид способа кодирования с удалением высокой полосы позволяет подавить размер файла кодированных данных. Однако, поскольку звук в высокой полосе в некоторой степени может быть воспринят человеком, если звук получают и выводят из декодированного музыкального сигнала, полученного путем декодирования кодированных данных, происходит потеря качества звука, таким образом, что теряется чувство реализма оригинального звука, и происходит ухудшение качества звука, такое как размытость звука.

В отличие от этого, в способе кодирования, представленном НЕ-ААС, выделяют специфичную информацию из компонента сигнала высокой полосы и кодируют эту информацию в соединении с компонентом сигнала низкой полосы. Способ кодирования называется ниже способом кодирования характеристики высокой полосы. Поскольку в способе кодирования характеристики высокой полосы кодируют только информацию характеристики компонента сигнала высокой полосы, как информацию о компоненте сигнала высокой полосы, уменьшается ухудшение качества звука, и может быть улучшена эффективность кодирования.

При декодировании данных, кодированных способом кодирования характеристики высокой полосы, декодируют компонент сигнала низкой полосы и информацию характеристики, и компонент сигнала высокой полосы получают из компонента сигнала низкой полосы и информации характеристики после декодирования. В соответствии с этим, технология, которая расширяет полосу частот компонента сигнала высокой полосы, формируя компонент сигнала высокой полосы из компонента сигнала низкой полосы, называется технологией расширения полосы.

В качестве примера применения способа расширения полосы, после декодирования данных, кодированных способом кодирования с удалением высокой полосы, выполняют последующую обработку. При последующей обработке компонент сигнала высокой полосы, потерянный при кодировании, генерируют из декодируемого компонента сигнала низкой полосы, расширяя, таким образом, полосу частот компонента сигнала низкой полосы (см. патентный документ 1). Способ расширения полосы частот предшествующего уровня техники называется ниже способом расширения полосы в соответствии с патентным документом 1.

В способе расширения полосы в соответствии с патентным документом 1, устройство выполняет оценку спектра мощности (ниже, соответственно, называется частотной огибающей высокой полосы) для высокой полосы из спектра мощности входного сигнала, путем установки компонента сигнала низкой полосы после декодирования, в качестве входного сигнала, и формирует компонент сигнала высокой полосы, имеющий частотную огибающую высокой полосы, из компонента сигнала низкой полосы.

На фиг.1 иллюстрируется пример спектра мощности низкой полосы после декодирования, в качестве входного сигнала, и частотной огибающей оценки высокой полосы.

На фиг.1 по вертикальной оси иллюстрируется мощность, как логарифм, и на горизонтальной оси иллюстрируется частота.

Устройство определяет полосу в нижней полосе компонента сигнала высокой полосы (ниже называется начальной полосой расширения) из, своего рода, системы кодирования для входного сигнала, и информацию, такую скорость выборки, частота битов и т.п. (ниже называется информацией стороны). Далее устройство делит входной сигнал, как компонент сигнала низкой полосы, на множество сигналов подполосы. Устройство получает множество сигналов подполос после разделения, то есть, получает среднее значение соответствующих групп (ниже называется мощностью группы) в направлении времени каждой мощности множества сигналов подполос на стороне нижней полосы, ниже, чем полоса начала расширения, (ниже просто называется стороной низкой полосы). Как показано на фиг.1, в соответствии с устройством, предполагается, что среднее значение соответствующих мощностей группы сигналов множества подполос на стороне нижней полосы представляет собой мощность, и точка, делающая частоту нижнего конца полосы начала расширения частотой, представляет собой начальную точку. Устройство выполняет оценку первичной прямой линии с заданным наклоном, проходящей через начальную точку, в качестве частотной огибающей высокой полосы, выше, чем полоса начала расширения (ниже просто называется стороной высокой полосы). Кроме того, положение мощности начальной точки в направлении может быть отрегулировано пользователем. Устройство формирует каждый из множества сигналов подполосы на стороне высокой полосы из множества сигналов подполосы на стороне низкой полосы, как оценку частотной огибающей на стороне высокой полосы. Устройство суммирует множество получаемых сигналов подполосы на стороне высокой полосы друг с другом, получая компоненты сигналов высокой полосы, и суммирует компоненты сигналов низкой полосы друг с другом для вывода суммированных компонентов сигнала. Поэтому, музыкальный сигнал после расширения полосы частот близок к оригинальному музыкальному сигналу. Однако возможно формировать музыкальный сигнал с лучшим качеством.

Способ расширения полосы, раскрытый в Патентном документе 1, имеет преимущество, состоящее в том, что полоса частот может быть расширена для музыкального сигнала после декодирования кодированных данных с учетом различных способов кодирования с удалением высокой полосы и кодированных данных с различными скоростями передачи битов.

Список литературы

Патентный документ

Патентный документ 1: Выложенная заявка на японский патент №2008-139844

Сущность изобретения

Задачи, решаемые изобретением

В соответствии с этим, способ расширения полосы, раскрытый в Патентном документе 1, может быть улучшен в том, что оцениваемая частотная огибающая на стороне высокой полосы представляет собой первичную прямую линию с заданным наклоном, то есть, форма частотной огибающей является фиксированной.

Другими словами, спектр мощности музыкального сигнала имеет различные формы, и очень часто появляется музыкальный сигнал, в котором частотная огибающая на стороне высокой полосы, оцениваемая способом расширения полосы, раскрытым в Патентном документе 1, существенно отклоняется.

На фиг.2 иллюстрируется пример исходного спектра мощности музыкального сигнала (атакующий музыкальный сигнал), имеющий быстрое изменение по времени, такое как при сильном однократном ударе по барабану.

Кроме того, на фиг.2 также иллюстрируется частотная огибающая на стороне высокой полосы, оцениваемой по входному сигналу, путем установки компонента сигнала на стороне низкой полосы атакующего сигнала относительно музыкального сигнала, используемого в качестве входного сигнала, с помощью способа расширения полосы, раскрытого в Патентном документе 1.

Как показано на фиг.2, спектр мощности оригинальной стороны высокой полосы атакующего музыкального сигнала имеет, по существу, плоскую форму.

В отличие от этого, оценка частотной огибающей на стороне высокой полосы имеет заданный отрицательный наклон и даже, если частоту отрегулировать так, чтобы она имела мощность, близкую к оригинальному спектру мощности, различие между мощностью и оригинальным спектром становится значительным, по мере того, как частота становится высокой.

В соответствии с этим, в способе расширения полосы, раскрытом в Патентном документе 1 оцениваемая частотная огибающая на стороне высокой полосы не может воспроизводить частотную огибающую оригинальной стороны высокой полосы с высокой точностью. Поэтому, если звук от музыкального сигнала после расширения частотной полосы будет сформирован и выведен, четкость звука в аудитории будет ниже, чем у исходного звука.

Кроме того, в способе кодирования характеристики высокой полосы, таком как НЕ-ААС и т.п., описанном выше, частотная огибающая на стороне высокой полосы используется, как информация характеристики кодированных компонентов сигнала высокой полосы. Однако необходимо воспроизводить частотную огибающую оригинальной стороны высокой полосы с высокой точностью на стороне декодирования.

Настоящее изобретение было выполнено с учетом такого обстоятельства и обеспечивает музыкальный сигнал, имеющий лучшее качество звука в результате расширения частотной полосы.

Решение задач

Устройство обработки сигналов в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения включает в себя: модуль демультиплексирования, который демультиплексирует входные кодированные данные до, по меньшей мере, кодированных данных низкой полосы и информации коэффициента; модуль декодирования низкой полосы, который декодирует кодированные данные низкой полосы для формирования сигналов низкой полосы; модуль выбора, который выбирает таблицу коэффициента, которую получают на основе информации коэффициента среди множества таблиц коэффициента, используемых для формирования сигналов высокой полосы и имеющих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; модуль расширения и уменьшения, который удаляет коэффициенты некоторых подполос для уменьшения таблицы коэффициентов или формирует коэффициенты для заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос, для расширения таблицы коэффициентов; модуль вычисления мощности подполосы высокой полосы, который рассчитывает значения мощности подполосы высокой полосы для сигналов подполосы высокой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокой полосы, на основе сигналов подполосы низкой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкой полосы, и расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов; и модуль формирования сигнала высокой полосы, который формирует сигналы высокой полосы на основе значения мощности подполосы высокой полосы и сигналов подполосы низкой полосы.

Модуль расширения и уменьшения может дублировать коэффициенты подполосы, имеющей наибольшую частоту, которые включены в таблицу коэффициентов, и устанавливает дублированные коэффициенты, как коэффициенты подполосы, имеющие более высокую частоту, чем наибольшая частота, для расширения таблицы коэффициентов.

Модуль расширения и уменьшения может удалять коэффициенты подполосы, которые имеют более высокую частоту, чем у подполосы, имеющей наибольшую частоту, среди подполос сигналов подполосы высокой полосы, из таблицы коэффициентов, для уменьшения таблицы коэффициентов.

Способ обработки сигналов или программа в соответствии с первым аспектом изобретения включают в себя этапы демультиплексирования входных кодированных данных до, по меньшей мере, кодированных данных низкой полосы и информации коэффициента; декодирования кодированных данных низкой полосы для формирования сигналов низкой полосы; выбора таблицы коэффициентов, которую получают на основе информации коэффициентов, среди множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокой полосы и имеющих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; удаления коэффициентов некоторых подполос для уменьшения таблицы коэффициентов или генерирования коэффициентов заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов; расчета значений мощности подполосы высокой полосы для сигналов подполос высокой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокой полосы, на основе сигналов подполос низкой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкой полосы и расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов; и генерирования сигналов высокой полосы на основе значения мощности подполосы высокой полосы и сигналов подполосы низкой полосы.

В соответствии с первым аспектом изобретения, входные кодированные данные демультиплексируют до, по меньшей мере, кодированных данных низкой полосы и информации коэффициента; кодированные данные низкой полосы декодируют для формирования сигналов низкой полосы; таблицу коэффициентов, которую получают на основе информации коэффициента, выбирают среди множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокой полосы и имеющих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; коэффициенты некоторых подполос удаляют для уменьшения таблицы коэффициентов, или коэффициенты заданных подполос формируют на основе коэффициентов некоторых подполос, для расширения таблицы коэффициентов; значения мощности подполосы высокой полосы сигналов подполосы высокой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокой полосы, рассчитывают на основе сигналов подполосы низкой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкой полосы, и расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов; и сигналы высокой полосы формируют на основе значений мощности подполосы высокой полосы и сигналов подполосы низкой полосы.

Устройство обработки сигналов, в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, включает в себя: модуль разделения подполос, который формирует сигналы подполосы низкой полосы из множества подполос на стороне низкой полосы входного сигнала, и сигналов подполосы высокой полосы из множества подполос на стороне высокой полосы входного сигнала; модуль расширения и уменьшения, который удаляет коэффициенты некоторых подполос для уменьшения таблицы коэффициентов или формирует коэффициенты заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов, таблица коэффициентов имеет коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; модуль вычисления псевдомощности подполосы высокой полосы, который рассчитывает значения псевдомощности подполосы высокой полосы, которые представляют собой значениям оценки мощности сигналов подполосы высокой полосы, для соответствующих подполос на стороне высокой полосы, на основе расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов, и сигналов подполосы низкой полосы; модуль выбора, который сравнивает значения мощности подполосы высокой полосы сигналов подполосы высокой полосы и значения псевдомощности подполосы высокой полосы друг с другом и выбирает одну из множества таблиц коэффициентов; и модуль формирования, который формирует данные, составляющие информацию коэффициента, для получения выбранной таблицы коэффициентов.

Модуль расширения и уменьшения может дублировать коэффициенты подполосы, имеющие наиболее высокую частоту, которые включены в таблицу коэффициентов, и устанавливает эти дублированные коэффициенты, как коэффициенты подполосы, имеющей более высокую частоту, чем наиболее высокая частота, для расширения таблицы коэффициентов.

Модуль расширения и уменьшения может удалять коэффициенты подполосы, которые имеют более высокую частоту, чем у подполосы, имеющей наибольшую частоту среди подполос сигналов подполосы высокой полосы, из таблицы коэффициентов, для уменьшения таблицы коэффициентов.

Способ или программа обработки сигналов в соответствии со вторым аспектом изобретения включают в себя этапы генерирования сигналов подполосы низкой полосы из множества подполос, на стороне низкой полосы входного сигнала, и сигналов подполосы высокой полосы из множества подполос на стороне высокой полосы входного сигнала; удаления коэффициентов некоторых подполос для уменьшения таблицы коэффициентов или генерирует коэффициенты заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов, таблица коэффициентов имеет коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; расчета значений псевдомощности подполосы высокой полосы, которые представляют собой значения оценки мощности сигналов подполосы высокой полосы для соответствующих подполос на стороне высокой полосы на основе расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов и сигналов подполосы низкой полосы; сравнения значений мощности подполосы высокой полосы сигналов подполосы высокой полосы и значений псевдомощности подполосы высокой полосы друг с другом и выбора одной из множества таблиц коэффициентов; и генерирования данных, содержащих информацию коэффициентов, для получения выбранной таблицы коэффициентов.

В соответствии со вторым аспектом изобретения, формируют сигналы подполосы низкой полосы из множества подполос на стороне низкой полосы входного сигнала, и сигналы подполосы высокой полосы из множества подполос на стороне высокой полосы входного сигнала; удаляют коэффициенты некоторых подполос для уменьшения таблицы коэффициентов, или формируют коэффициенты заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов, таблица коэффициента, имеет коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; значения псевдомощности подполосы высокой полосы, которые представляют собой значения оценки значений мощности сигналов подполосы высокой полосы, рассчитывают для соответствующих подполос на стороне высокой полосы на основе расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов и сигналов подполосы низкой полосы; значения мощности подполосы высокой полосы сигналов подполосы высокой полосы и значения псевдомощности подполосы высокой полосы сравнивают друг с другом, и выбирают одну из множества таблиц коэффициентов; и формируют данные, содержащие информацию коэффициента для получения выбранной таблицы коэффициентов.

Декодер, в соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения, включает в себя: модуль демультиплексирования, который демультиплексирует входные кодированные данные до, по меньшей мере, кодированных данных низкой полосы и информации коэффициента; модуль декодирования низкой полосы, который декодирует кодированные данные низкой полосы, для формирования сигналов низкой полосы; модуль выбора, который выбирает таблицу коэффициентов, которую получают на основе информации коэффициентов, среди множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокой полосы и имеющих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; модуль расширения и уменьшения, который удаляет коэффициенты некоторых подполос для уменьшения таблицы коэффициентов или формирует коэффициенты заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов; модуль вычисления мощности подполосы высокой полосы, который рассчитывает значения мощности подполосы высокой полосы для сигналов подполосы высокой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокой полосы, на основе сигналов подполосы низкой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкой полосы, и расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов; модуль формирования сигнала высокой полосы, который формирует сигналы высокой полосы на основе значения мощности подполосы высокой полосы и сигналов подполосы низкой полосы; и модуль синтеза, который синтезирует сигнал низкой полосы и сигнал высокой полосы друг с другом для получения выходного сигнала.

Способ декодирования, в соответствии с третьим аспектом изобретения, включает в себя этапы демультиплексирования входных кодированных данных до, по меньшей мере, кодированных данных низкой полосы и информации коэффициента; декодирования кодированных данных низкой полосы для формирования сигналов низкой полосы; выбора таблицы коэффициентов, которую получают на основе информации коэффициентов среди множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокой полосы и имеющих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; удаления коэффициентов некоторых подполос для уменьшения таблицы коэффициентов или генерирования коэффициентов заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов; расчета значений мощности подполосы высокой полосы для сигналов подполосы высокой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокой полосы, на основе сигналов подполосы низкой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкой полосы, и расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов; генерирования сигнала высокой полосы на основе значений мощности подполосы высокой полосы и сигналов подполосы низкой полосы; и синтеза сигнала низкой полосы и сигнала высокой полосы друг с другом для формирования выходного сигнала.

В соответствии с третьим аспектом изобретения, входные кодированные данные демультиплексируют до, по меньшей мере, кодированных данных низкой полосы и информации коэффициента; кодированные данные низкой полосы декодируют для формирования сигналов низкой полосы; таблицу коэффициентов, которую получают на основе информации коэффициента, выбирают среди множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокой полосы и имеющих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; коэффициенты некоторых подполос удаляют для уменьшения таблицы коэффициентов, или коэффициенты заданных подполос формируют на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов; значения мощности подполосы высокой полосы сигналов подполосы высокой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокой полосы, рассчитывают на основе сигналов подполосы низкой полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкой полосы и расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов; сигналы высокой полосы формируют на основе значений мощности подполосы высокой полосы и сигналов подполосы низкой полосы; и сигнал низкой полосы, и сигнал высокой полосы синтезируют друг с другом для формирования выходного сигнала.

Кодер в соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения включает в себя: модуль разделения подполосы, который формирует сигналы подполосы низкой полосы из множества подполос на стороне низкой полосы входного сигнала и сигналы подполосы высокой полосы из множества подполос на стороне высокой полосы входного сигнала; модуль расширения и уменьшения, который удаляет коэффициенты некоторых подполос для уменьшения таблицы коэффициентов или формирует коэффициенты заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов, таблица коэффициентов, имеющая коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; модуль вычисления псевдомощности подполосы высокой полосы, который рассчитывает значения псевдомощности подполосы высокой полосы, которые представляют собой значения оценки значений мощности сигналов подполосы высокой полосы для соответствующих подполос на стороне высокой полосы на основе расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов, и сигналов подполосы низкой полосы; модуль выбора, который сравнивает значения мощности подполосы высокой полосы для сигналов подполосы высокой полосы и значения псевдомощности подполосы высокой полосы друг с другом, и выбирает одну из множества таблиц коэффициентов; модуль кодирования высокой полосы, который кодирует информацию коэффициента для получения выбранной таблицы коэффициентов, для формирования кодированных данных высокой полосы; модуль кодирования низкой полосы, который кодирует сигналы низкой полосы входного сигнала для формирования кодированных данных низкой полосы; и модуль мультиплексирования, который мультиплексирует кодированные данные низкой полосы и кодированные данные высокой полосы для формирования строки выходного кода.

Способ кодирования, в соответствии с четвертым аспектом изобретения, включает в себя этапы генерирования сигналов подполосы низкой полосы из множества подполос на стороне низкой полосы входного сигнала и сигналов подполосы высокой полосы из множества подполос на стороне высокой полосы входного сигнала; удаления коэффициентов некоторых подполос для уменьшения таблицы коэффициентов или генерирования коэффициентов заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов, таблица коэффициентов, имеющая коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; расчета значений псевдомощности подполосы высокой полосы, которые представляют собой значения оценки значений мощности сигналов подполосы высокой полосы для соответствующих подполос на стороне высокой полосы на основе расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов и сигналов подполосы низкой полосы; сравнения значений мощности подполосы высокой полосы для сигналов подполосы высокой полосы и значений псевдомощности подполосы высокой полосы друг с другом и выбора одной из множества таблиц коэффициентов; кодирования информации коэффициента, для получения выбранной таблицы коэффициентов, для формирования кодированных данных высокой полосы; кодирования сигналов низкой полосы входного сигнала для формирования кодированных данных низкой полосы; и мультиплексирования кодированных данных низкой полосы и кодированных данных высокой полосы для формирования строки выходного кода.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения формируют сигналы подполосы низкой полосы из множества подполос на стороне низкой полосы входного сигнала и сигналы подполосы высокой полосы из множества подполос на стороне высокой полосы входного сигнала; коэффициенты некоторых подполос удаляют для уменьшения таблицы коэффициентов, или коэффициенты заданных подполос формируют на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов, таблица коэффициента, имеющая коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокой полосы; значения псевдомощности подполосы высокой полосы, которые представляют собой значения оценки значений мощности сигналов подполосы высокой полосы, рассчитывают для соответствующих подполос на стороне высокой полосы на основе расширенной или уменьшенной таблицы коэффициентов и сигналов подполосы низкой полосы; значения мощности подполосы высокой полосы сигналов подполосы высокой полосы и значения псевдомощности подполосы высокой полосы сравнивают друг с другом и выбирают одну из множества таблиц коэффициентов; информацию коэффициента для получения выбранной таблицы коэффициентов кодируют для формирования кодированных данных высокой полосы; сигналы низкой полосы входного сигнала кодируют для формирования кодированных данных низкой полосы; и кодированные данные низкой полосы, и кодированные данные высокой полосы мультиплексируют для формирования строки выходного кода.

Эффекты изобретения

В соответствии с первым вариантом осуществления - четвертым вариантом осуществления - возможно воспроизводить музыкальный сигнал с высоким качеством звука путем расширения полосы частот.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид примера, иллюстрирующего на примере энергетического спектра низкой полосы после декодирования входной сигнал и огибающую частоты оценки высокой полосы.

На фиг.2 показан вид, иллюстрирующий пример первоначального энергетического спектра музыкального сигнала атаки в соответствии с быстрым изменением по времени.

На фиг.3 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации устройства расширения полосы частот в первом варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4 показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая пример процесса расширения полосы частот устройством расширения полосы частот по фиг.3.

На фиг.5 показан вид, иллюстрирующий компоновку энергетического спектра сигнала, подаваемого в устройство расширения полосы частот по фиг.3, и размещение полосового фильтра на оси частот.

На фиг.6 показан вид, иллюстрирующий пример, иллюстрирующий частотные характеристики вокальной области и энергетический спектр оценки высокой полосы.

На фиг.7 показан вид, иллюстрирующий пример энергетического спектра сигнала, подаваемого в устройство расширения полосы частот по фиг.3.

На фиг.8 показан вид, иллюстрирующий пример вектора мощности после подъема входного сигнала по фиг.7.

На фиг.9 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации устройства изучения коэффициента, предназначенного для изучения коэффициента, используемого в схеме формирования сигнала высокой полосы устройства расширения полосы частот по фиг.3.

На фиг.10 показана блок-схема последовательности операций, описывающая пример процесса изучения коэффициента устройством изучения коэффициента по фиг.9.

На фиг.11 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации кодера во втором варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг.12 показана блок-схема последовательности операций, описывающая пример процесса кодирования кодером по фиг.11.

На фиг.13 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации декодера во втором варианте осуществления настоящего изобретения.

На фиг.14 показана блок-схема последовательности операций, описывающая пример обработки декодирования декодером по фиг.13.

На фиг.15 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации устройства изучения коэффициента, предназначенного для изучения представительного вектора, используемого в схеме кодирования высокой полосы кодера по фиг.11, и коэффициента оценки декодированной мощности подполосы высокой полосы, используемого в схеме декодера высокой полосы декодера по фиг.13.

На фиг.16 показана блок-схема последовательности операций, описывающая пример процесса изучения коэффициента устройством изучения коэффициента по фиг.15.

На фиг.17 показан вид, иллюстрирующий пример кодированной строки на выходе кодера по фиг.11.

На фиг.18 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации кодера.

На фиг.19 показана блок-схема последовательности операций, описывающая обработку кодирования.

На фиг.20 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации декодера.

На фиг.21 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс декодирования.

На фиг.22 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс кодирования.

На фиг.23 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс декодирования.

На фиг.24 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс кодирования.

На фиг.25 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс кодирования.

На фиг.26 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс кодирования.

На фиг.27 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс кодирования.

На фиг.28 показан вид, иллюстрирующий пример конфигурации устройства изучения коэффициента.

На фиг.29 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс изучения коэффициента.

На фиг.30 показана схема, иллюстрирующая таблицу коэффициентов.

На фиг.31 показана схема, иллюстрирующая расширение таблицы коэффициентов.

На фиг.32 показана схема, иллюстрирующая уменьшение таблицы коэффициентов.

На фиг.33 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации кодера.

На фиг.34 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс кодирования.

На фиг.35 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации декодера.

На фиг.36 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс декодирования.

На фиг.37 показана схема, иллюстрирующая совместное использование таблицы коэффициентов, используя смешанное изучение.

На фиг.38 показана схема, иллюстрирующая совместное использование таблицы коэффициентов, используя устройство изучения.

На фиг.39 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс изучения.

На фиг.40 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации аппаратных средств компьютера, выполняющего с помощью программы обработку, в которой применяется настоящее изобретение.

Подробное описание изобретения

Вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на чертежи. Кроме того, его описание выполняют в следующей последовательности.

1. Первый вариант осуществления (когда настоящее изобретение применяют к устройству расширения полосы частот),

2. Второй вариант осуществления (когда настоящее изобретение применяют к кодеру и декодеру),

3. Третий вариант осуществления (когда индекс коэффициента включен в кодированные данные высокой полосы),

4. Четвертый вариант осуществления (когда разность между индексом коэффициента и псевдомощностью подполосы высокой полосы включают в кодированные данные высокой полосы),

5. Пятый вариант осуществления (когда индекс коэффициента выбирают, используя оценочное значение).

6. Шестой вариант осуществления (когда участок коэффициента является общим),

7. Седьмой вариант осуществления (когда объем кодирования строки индекса коэффициента уменьшается в направлении времени с использованием способа переменной длины),

8. Восьмой вариант осуществления (когда объем кодирования строки индекса коэффициента уменьшается в направлении времени с использованием способа фиксированной длины),

9. Девятый вариант осуществления (когда выбирают любой из способа переменной длины или способа фиксированной длины),

10. Десятый вариант осуществления (когда выполняют рециркуляцию информации с помощью переменного способа),

11. Одиннадцатый вариант осуществления (когда рециркуляцию информации выполняют с помощью способа с фиксированной длиной).

<1. Первый вариант осуществления>

В первом варианте осуществления выполняют обработку, которая расширяет полосу частот (ниже называется обработкой расширения полосы частот) в отношении компонента сигнала низкой полосы после декодирования, полученного в результате декодирования кодированных данных, с использованием способа кодирования с удалением высокой полосы.

[Пример функциональной конфигурации устройства расширения полосы частот]

На фиг.3 иллюстрируется пример функциональной конфигурации устройства расширения полосы частот в соответствии с настоящим изобретением.

Устройство 10 расширения полосы частот выполняет обработку расширения полосы часто