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

Устройство обработки сигналов 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, а 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 распространению музыки, предназначенные для распространения музыкальных данных через Интернет. Служба по распространению музыки распространяет, 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 МР3, удаляют компонент сигнала полосы высоких частот (ниже, называемый высокочастотной полосой) приблизительно около 15 кГц или выше в музыкальном сигнале, который почти незаметен для человека, и кодируют полосу низких частот (ниже, называемую низкочастотной полосой) компонента остального сигнала. Поэтому, способ кодирования упоминается как способ кодирования с удалением высокочастотной полосы. Этот вид способа кодирования с удалением высокочастотной полосы позволяет подавить размер файла кодированных данных. Однако, поскольку звук в высокочастотной 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 высокочастотной полосы и кодируют эту информацию в соединении с компонентом сигнала низкочастотной полосы. Способ кодирования называется ниже способом кодирования характеристики высокочастотной полосы. Поскольку в способе кодирования характеристики высокочастотной полосы кодируют только информацию характеристики компонента сигнала высокочастотной полосы, как информацию о компоненте сигнала высокочастотной полосы, уменьшается ухудшение качества звука, и может быть улучшена эффективность кодирования.

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

В качестве примера применения способа расширения полосы, после декодирования данных, кодированных способом кодирования с удалением высокочастотной полосы, выполняют последующую обработку. При последующей обработке компонент сигнала высокочастотной полосы, потерянный при кодировании, генерируют из декодируемого компонента сигнала низкочастотной полосы, расширяя, таким образом, полосу частот компонента сигнала низкочастотной 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 высокочастотной полосы) для высокочастотной полосы из спектра мощности входного сигнала, путем установки компонента сигнала низкочастотной полосы после декодирования, в качестве входного сигнала, и формирует компонент сигнала высокочастотной полосы, имеющий частотную огибающую высокочастотной полосы, из компонента сигнала низкочастотной полосы.

На фиг.1 иллюстрируется пример спектра мощности низкочастотной полосы после декодирования, в качестве входного сигнала, и частотной огибающей оценки высокочастотной 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 высокочастотной полосы (ниже называется начальной полосой расширения) из, своего рода, системы кодирования для входного сигнала, и информацию, такую скорость дискретизации, частота битов и т.п. (ниже называется информацией стороны). Далее устройство делит входной сигнал, как компонент сигнала низкочастотной полосы, на множество сигналов подполос. 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 низкочастотной 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 высокочастотной полосы, выше, чем полоса начала расширения (ниже просто называется стороной высокочастотной полосы). Кроме того, положение мощности начальной точки в направлении может быть отрегулировано пользователем. Устройство формирует каждый из множества сигналов подполосы на стороне высокочастотной полосы из множества сигналов подполосы на стороне низкочастотной полосы, как оценку частотной огибающей на стороне высокочастотной полосы. Устройство суммирует множество получаемых сигналов подполосы на стороне высокочастотной полосы друг с другом, получая компоненты сигналов высокочастотной полосы, и суммирует компоненты сигналов низкочастотной 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 высокочастотной полосы и кодированных данных с различными скоростями передачи битов.

Список литературы

Патентный документ

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

Раскрытие 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 высокочастотной 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 высокочастотной 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 высокочастотной полосы, оцениваемой по входному сигналу, путем установки компонента сигнала на стороне низкочастотной 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 высокочастотной полосы атакующего музыкального сигнала имеет, по существу, плоскую форму.

В отличие от этого, оценка частотной огибающей на стороне высокочастотной 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 высокочастотной.

В соответствии с этим, в способе расширения полосы, раскрытом в Патентном документе 1 оцениваемая частотная огибающая на стороне высокочастотной полосы не может воспроизводить частотную огибающую оригинальной стороны высокочастотной полосы с высокочастотной 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 высокочастотной полосы, таком как НЕ-ААС и т.п., описанном выше, частотная огибающая на стороне высокочастотной полосы используется, как информация характеристики кодированных компонентов сигнала высокочастотной полосы. Однако необходимо воспроизводить частотную огибающую оригинальной стороны высокочастотной 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 разделения подполос для приема входного сигнала, имеющего произвольную частоту дискретизации, в качестве входа и формирует сигналы подполосы низкочастотной полосы из множества подполос на стороне низкочастотной полосы входного сигнала и сигналы подполосы высокочастотной полосы из множества подполос на стороне высокочастотной полосы входного сигнала, при этом количество подполос на стороне высокочастотной полосы соответствует частоте дискретизации входного сигнала; модуль вычисления псевдомощности подполосы высокочастотной полосы для вычисления значений псевдомощности подполосы высокочастотной полосы, представляющих собой значения оценки мощности сигналов подполосы высокочастотной полосы для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, на основе таблиц коэффициентов, содержащих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, и сигналов подполосы низкочастотной полосы; модуль выбора для сравнения значений мощности подполосы высокочастотной полосы для сигналов подполосы высокочастотной полосы и значений псевдомощности подполосы высокочастотной полосы друг с другом и выбирает одну из множества таблиц коэффициентов; и модуль формирования для формирования данных, содержащих информацию коэффициента, для получения выбранной таблицы коэффициентов.

Модуль разделения подполос выполнен с возможностью разделения входного сигнала на сигналы подполосы высокочастотной полосы, состоящие из множества подполос так, чтобы ширина полосы подполос для сигналов подполосы высокочастотной полосы имела такую же ширину, как ширина у подполос соответствующих коэффициентов, составляющих таблицу коэффициентов.

Устройство обработки сигналов может дополнительно включать в себя: модуль расширения для формирования, когда таблица коэффициентов не содержит коэффициентов заданных подполос, коэффициентов заданных подполос на основе коэффициентов соответствующих подполос, составляющих таблицу коэффициентов.

Данные могут представлять собой кодированные данные высокочастотной полосы, которые получают путем кодирования информации коэффициента.

Устройство обработки сигналов может дополнительно включать в себя: модуль кодирования низкочастотной полосы, который кодирует сигналы низкочастотной полосы входного сигнала для формирования кодированных данных низкочастотной полосы; и модуль мультиплексирования для мультиплексирования кодированных данных высокочастотной полосы и кодированных данных низкочастотной полосы, для формирования строки выходного кода.

Способ обработки сигналов и программа в соответствии с первым аспектом изобретения включают в себя этапы, на которых принимают входной сигнал, имеющий произвольную частоту дискретизации, в качестве входа, и генерируют сигналы подполосы низкочастотной полосы из множества подполос на стороне низкочастотной полосы входного сигнала, при этом количество сигналов подполосы высокочастотной полосы из множества подполос на стороне высокочастотной полосы входного сигнала, подполосы на стороне высокочастотной полосы соответствует частоте дискретизации входного сигнала; вычисляют значения псевдомощности подполосы высокочастотной полосы, представляющие собой значения оценки мощности сигналов подполосы высокочастотной полосы для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, на основе таблиц коэффициентов, содержащих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, и сигналов подполосы низкочастотной полосы; сравнивают значения мощности подполос высокочастотной полосы сигналов подполосы высокочастотной полосы и значения псевдомощности подполосы высокочастотной полосы друг с другом и выбирают одну из множества таблиц коэффициентов; и формируют данные, содержащие информацию коэффициента, для получения выбранной таблицы коэффициентов.

В соответствии с первым аспектом изобретения, входной сигнал, имеющий произвольную частоту дискретизации, принимают, как вход, и формируют сигналы подполосы низкочастотной полосы из множества подполос на стороне низкочастотной полосы входного сигнала, и сигналы подполосы высокочастотной полосы из множества подполос на стороне высокочастотной полосы входного сигнала, при этом количество подполос на стороне высокочастотной полосы соответствует частоте дискретизации входного сигнала; значения псевдомощности подполосы высокочастотной полосы, которые представляют собой значения оценки мощности сигналов подполосы высокочастотной полосы, вычисляют для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, на основе таблиц коэффициентов, содержащие коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, и сигналов подполосы низкочастотной полосы; значения мощности подполосы высокочастотной полосы для сигналов подполосы высокочастотной полосы и значения псевдомощности подполосы высокочастотной полосы сравнивают друг с другом, и выбирают одну из множества таблиц коэффициентов; и генерируют данные, содержащие информацию коэффициента, для получения выбранной таблицы коэффициентов.

Устройство обработки сигналов в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения включает в себя: модуль демультиплексирования для демультиплексирования входных кодированных данных по меньшей мере на кодированные данные низкочастотной полосы и информацию коэффициента; модуль декодирования низкочастотной полосы для декодирования кодированных данных низкочастотной полосы для формирования сигналов низкочастотной полосы; модуль выбора для выбора таблицы коэффициентов, полученной на основе информации коэффициента из множества таблиц коэффициентов, используемых для производства сигналов высокочастотной полосы и имеющих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы; модуль расширения для формирования коэффициентов заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов; модуль вычисления мощности подполосы высокочастотной полосы для определения соответствующих подполос, составляющих сигналы высокочастотной полосы, на основе информации, относящейся к частотам дискретизации сигналов высокочастотной полосы, и вычисления значений мощности подполосы высокочастотной полосы для сигналов подполосы высокочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокочастотной полосы, на основе сигналов подполосы низкочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкочастотной полосы, и расширенной таблицы коэффициентов; и модуль формирования сигнала высокочастотной полосы для формирования сигналов высокочастотной полосы на основе значений мощности подполосы высокочастотной полосы и сигналов подполосы низкочастотной полосы.

Способ обработки сигналов или программа в соответствии со вторым аспектом изобретения включают в себя этапы, на которых: демультиплексируют входные кодированные данные по меньшей мере на кодированные данные низкочастотной полосы и информацию коэффициента; декодируют кодированные данные низкочастотной полосы для формирования сигналов низкочастотной полосы; выбирают таблицу коэффициентов, полученную на основе информации коэффициента, из множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокочастотной полосы и имеющих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы; генерируют коэффициенты заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов; определяют соответствующие подполосы, составляющие сигналы высокочастотной полосы, на основе информации, относящейся к частотам дискретизации сигналов высокочастотной полосы, и вычисляют значения мощности подполосы высокочастотной полосы сигналов подполосы высокочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокочастотной полосы, на основе сигналов подполос низкочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкочастотной полосы, и расширенной таблицы коэффициентов; и генерируют сигналы высокочастотной полосы на основе значений мощности подполосы высокочастотной полосы и сигналов подполосы низкочастотной полосы.

В соответствии со вторым аспектом изобретения, демультиплексируют входные кодированные данные по меньшей мере в кодированные данные низкочастотной полосы и информацию коэффициента; декодируют кодированные данные низкочастотной полосы для формирования сигналов низкочастотной полосы; выбирают таблицу коэффициента, получаемую на основе информации коэффициента, из множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокочастотной полосы и содержащих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы; формируют коэффициенты заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов; определяют соответствующие подполосы, составляющие сигналы высокочастотной полосы, на основе информации, относящейся к частотам дискретизации сигналов высокочастотной полосы, и вычисляют значения мощности подполосы высокочастотной полосы сигналов подполосы высокочастотной полосы для соответствующих подполос, составляющих сигналы высокочастотной полосы, на основе сигналов подполосы низкочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкочастотной полосы, и расширенной таблицы коэффициентов; и формируют сигналы высокочастотной полосы на основе значений мощности подполосы высокочастотной полосы и сигналов подполосы низкочастотной полосы.

Кодер в соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения включает в себя: модуль разделения подполос для приема входного сигнала, имеющего произвольную частоту дискретизации, в качестве входа, и формирования сигналов подполосы низкочастотной полосы из множества подполос на стороне низкочастотной полосы входного сигнала, и сигналов подполосы высокочастотной полосы из множества подполос на стороне высокочастотной полосы входного сигнала, при этом количество подполос на стороне высокочастотной полосы соответствует частоте дискретизации входного сигнала; модуль вычисления псевдомощности подполосы высокочастотной полосы для вычисления значений псевдомощности подполосы высокочастотной полосы, которые представляют собой значения оценки мощности сигналов подполосы высокочастотной полосы, для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, на основе таблиц коэффициентов, содержащих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы и сигналов подполосы низкочастотной полосы; модуль выбора для сравнения значений мощности подполосы высокочастотной полосы для сигналов подполосы высокочастотной полосы и значений псевдомощности подполосы высокочастотной полосы друг с другом и выбора одной из множества таблиц коэффициентов; модуль кодирования высокочастотной полосы для кодирования информации коэффициентов для получения выбранной таблицы коэффициентов, для формирования кодированных данных высокочастотной полосы; модуль кодирования низкочастотной полосы для кодирования сигналов низкочастотной полосы из входного сигнала, для формирования кодированных данных низкочастотной полосы; и модуль мультиплексирования для мультиплексирования кодированных данных низкочастотной полосы и кодированных данных высокочастотной полосы, для формирования строки выходного кода.

Способ кодирования в соответствии с третьим аспектом изобретения включает в себя этапы, на которых принимают входной сигнал, имеющий произвольную частоту дискретизации, в качестве входа, и генерируют сигналы подполосы низкочастотной полосы из множества подполос на стороне низкочастотной полосы входного сигнала, и сигналы подполосы высокочастотной полосы из множества подполос на стороне высокочастотной полосы входного сигнала, при этом количество подполос на стороне высокочастотной полосы соответствует частоте дискретизации входного сигнала; вычисляют значения псевдомощности подполосы высокочастотной полосы, представляющие собой значения оценки мощности сигналов подполосы высокочастотной полосы, для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, на основе таблиц коэффициентов, имеющих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы и сигналов подполосы низкочастотной полосы; сравнивают значения мощности подполосы высокочастотной полосы сигналов подполосы высокочастотной полосы и значения псевдомощности подполосы высокочастотной полосы друг с другом, и выбирают одну из множества таблиц коэффициентов; кодируют информацию коэффициентов для получения выбранной таблицы коэффициентов, для формирования кодированных данных высокочастотной полосы; кодируют сигналы низкочастотной полосы из входных сигналов, для формирования кодированных данных низкочастотной полосы; и мультиплексируют кодированные данные низкочастотной полосы и кодированные данные высокочастотной полосы для формирования строки выходного кода.

В соответствии с третьим аспектом изобретения, принимают входной сигнал, имеющий произвольную частоту дискретизации, как вход, и сигналы подполосы низкочастотной полосы из множества подполос на стороне низкочастотной полосы входного сигнала, и формируют сигналы подполосы высокочастотной полосы из множества подполос на стороне высокочастотной полосы входного сигнала, при этом количество подполос на стороне высокочастотной полосы соответствует частоте дискретизации входного сигнала; вычисляют значения псевдомощности подполосы высокочастотной полосы, представляющие собой значения оценки мощности сигналов подполосы высокочастотной полосы, для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, на основе таблиц коэффициентов, содержащих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы, и сигналов подполосы низкочастотной полосы; сравнивают значения мощности подполосы высокочастотной полосы для сигналов подполосы высокочастотной полосы и значения псевдомощности подполосы высокочастотной полосы друг с другом, и выбирают одну из множества таблиц коэффициента; кодируют информацию коэффициента для получения выбранной таблицы коэффициента, для формирования кодированных данных высокочастотной полосы; кодируют сигналы низкочастотной полосы входного сигнала, для формирования кодированных данных низкочастотной полосы; и мультиплексируют кодированные данные низкочастотной полосы, и кодированные данные высокочастотной полосы для формирования строки выходного кода.

Декодер в соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретение включает в себя: модуль демультиплексирования для демультиплексирования входных кодированных данных по меньшей мере на кодированные данные низкочастотной полосы и информацию коэффициента; модуль декодирования низкочастотной полосы для декодирования кодированных данных низкочастотной полосы для формирования сигналов низкочастотной полосы; модуль выбора для выбора таблицы коэффициентов, полученную на основе информации коэффициента, из множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокочастотной полосы и содержащих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы; модуль расширения для формирования коэффициентов заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос для расширения таблицы коэффициентов; модуль вычисления мощности подполосы высокочастотной полосы, определяющий соответствующие подполосы, составляющие сигналы высокочастотной полосы, на основе информации, относящейся к частотам дискретизации сигнала высокочастотной полосы, и вычисляет значения мощности подполосы высокочастотной полосы для сигналов подполосы высокочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокочастотной полосы, на основе сигналов подполосы низкочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкочастотной полосы, и расширенной таблицы коэффициентов; модуль формирования сигнала высокочастотной полосы для формирования сигналов высокочастотной полосы на основе значений мощности подполосы высокочастотной полосы и сигналов подполосы низкочастотной полосы; и модуль синтезирования для синтеза сформированных сигналов низкочастотной полосы и сформированные сигналы высокочастотной полосы друг с другом для формирования выходного сигнала.

Способ декодирования в соответствии с четвертым аспектом изобретения включает в себя этапы, на которых демультиплексируют входные кодированные данные по меньшей мере на кодированные данные низкочастотной полосы и информацию коэффициентов; декодируют кодированные данные низкочастотной полосы для формирования сигналов низкочастотной полосы; выбирают таблицу коэффициентов, получаемую на основе информации коэффициентов, из множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокочастотной полосы, и содержащих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы; генерируют коэффициенты заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос, для расширения таблицы коэффициентов; определяют соответствующие подполосы, составляющие сигналы высокочастотной полосы на основе информации, относящейся к частотам дискретизации сигналов высокочастотной полосы и вычисления значений мощности подполосы высокочастотной полосы для сигналов подполосы высокочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокочастотной полосы, на основе сигналов подполосы низкочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкочастотной полосы, и расширенной таблицы коэффициентов; генерируют сигналы высокочастотной полосы на основе значений мощности подполосы высокочастотной полосы и сигналы подполосы низкочастотной полосы; и синтезируют полученные сигналы низкочастотной полосы и полученные сигналы высокочастотной полосы друг с другом для получения выходного сигнала.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения, демультиплексируют входные кодированные данные по меньшей мере на кодированные данные низкочастотной полосы и информацию коэффициента; декодируют кодированные данные низкочастотной полосы для формирования сигналов низкочастотной полосы; выбирают таблицу коэффициентов, получаемую на основе информации коэффициента, из множества таблиц коэффициентов, используемых для формирования сигналов высокочастотной полосы и содержащих коэффициенты для соответствующих подполос на стороне высокочастотной полосы; формируют коэффициенты заданных подполос на основе коэффициентов некоторых подполос, для расширения таблицы коэффициентов; определяют соответствующие подполосы, составляющие сигналы высокочастотной полосы, на основе информации, относящейся к частотам дискретизации сигналов высокочастотной полосы, и значения мощности подполосы высокочастотной полосы сигналов подполосы высокочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы высокочастотной полосы, вычисляют на основе сигналов подполосы низкочастотной полосы соответствующих подполос, составляющих сигналы низкочастотной полосы, и расширенной таблицы коэффициентов; формируют сигналы высокочастотной полосы на основе значений мощности подполосы высокочастотной полосы и сигналов подполосы низкочастотной полосы; и синтезируют друг с другом сформированные сигналы низкочастотной полосы, и сформированные сигналы высокочастотной полосы, для получения выходного сигнала.

Эффекты изобретения

В соответствии с первым вариантом осуществления - четвертым вариантом осуществления, обеспечивается возможность воспроизведения музыкального сигнала с высоким качеством звука путем расширения полосы частот.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид примера, иллюстрирующего пример энергетического спектра низкочастотной полосы после декодирования входной сигнал и огибающую частоты оценки высокочастотной 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 на 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 высокочастотной полосы.

На фиг.7 показан вид, иллюстрирующий пример энергетического спектра сигнала, подаваемого на 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 высокочастотной 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 по второму варианту 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 высокочастотной полосы кодера по фиг.11, и коэффициента оценки декодированной мощности подполосы высокочастотной полосы, используемого в схеме декодера высокочастотной 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 оптимальное совместное использование таблицы для каждой частоты дискретизации.

На фиг.31 показана схема, иллюстрирующая оптимальное совместное использование таблицы для каждой частоты дискретизации.

На фиг.32 показана схема, иллюстрирующая дискретизацию с повышением частоты входного сигнала.

На фиг.33 показана схема, иллюстрирующая разделение полосы пропускания входного сигнала.

На фиг.34 показана схема, иллюстрирующая расширение таблицы коэффициентов.

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

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

На фиг.37 показана блок-схема, иллюстрирующая пример функциональной конфигурации декодера.

На фиг.38 показана блок-схема последовательности операций, описывающая процесс декодирования.

На фиг.39 показана блок-схема, иллюстрирующая пример конфигурации аппаратных средств компьютера, выполняющего с помощью программы обработку, в которой применяется настоящее изобретение.

Осуществление изобретения

Вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на чертежи. Кроме того, его