Устройство обработки сигналов, способ и программа

Устройство обработки сигналов, способ и программа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение, относится к устройству обработки сигналов, способу и программе и, в частности, относится к устройству обработки сигналов, программе и способу, которые позволяют получать звук с более высоким качеством звука в случае декодирования кодированных аудиосигналов.

Уровень техники

В общем, известны способы кодирования аудиосигнала, такие как НЕ-ААС (Высокоэффективный MPEG (Группа экспертов движущегося изображения) 4 ААС (Усовершенствованное аудиокодирование)) (Международный стандарт ISO/IEC 14496-3). При использовании такого способа, используется технология кодирования особенностей высокой частоты, таких как SBR (репликация спектральной полосы) (например, см. PTL 1).

В соответствии с SBR, когда кодируют аудиосигналы, информацию SBR выводят для генерирования высокочастотных компонентов аудиосигнала (ниже называются высокочастотным сигналом) вместе с низкочастотными компонентами кодированного аудиосигнала (ниже называются низкочастотным сигналом). В устройстве декодирования, во время декодирования кодированного низкочастотного сигнала, генерируют высокочастотный сигнал, используя низкочастотный сигнал, полученный путем декодирования, и информацию SBR, и, таким образом, получают аудиосигнал, состоящий из низкочастотного сигнала и высокочастотного сигнала.

Такого рода информация SBR включает в себя информацию огибающей, в основном, представляющую форму огибающей для высокочастотных компонентов, и информацию огибающей шумов, представляющую возможность получения сигнала шумов, добавляемого во время генерирования высокочастотных компонентов в устройстве декодирования.

Здесь информация огибающей шумов включает в себя информацию, представляющую положение на границе для разделения каждого фрейма SBR сигнала шумов, включенного в высокочастотные компоненты, на две зоны (ниже называется положением границы шумов), и информацию, представляющую усиление сигналов шумов в каждой зоне. Таким образом, в устройстве декодирования выполняют регулировку усиления для каждой зоны, разделенной положением границы шумов для заданного сигнала шумов, на основе информации огибающей шумов, для установки конечного сигнала шумов. Кроме того, при использовании SBR также возможно установить усиление для всего фрейма SBR, без разделения фрейма SBR сигнала шумов на две зоны.

При декодировании аудиосигнала, устройство декодирования генерирует высокочастотные компоненты путем комбинирования псевдовысокочастотного сигнала, полученного из низкочастотного сигнала, и информации огибающей, и сигнала шумов, полученного из информации огибающей шумов, и генерирует аудиосигнал из полученных высокочастотных компонентов и низкочастотных сигналов.

Кроме того, при использовании SBR, выполняют кодирование, используя синтез синусоидальной волны для аудиосигнала с характеристикой высокого тона. То есть, при генерировании высокочастотных компонентов на стороне декодирования, сигнал синусоидальной волны с определенной частотой добавляют к псевдовысокочастотному сигналу, в дополнение к сигналу шумов. В таком случае, сигнал, полученный в результате комбинирования псевдовысокочастотного сигнала, сигнала шумов и сигнала синусоидальной волны, устанавливают, как высокочастотный сигнал, получаемый, как результат прогнозирования.

При использовании сигнала синусоидальной волны для прогнозирования высокочастотных компонентов, информацию синусоидальной волны, представляющую существование/несуществование сигнала синусоидальной волны в фрейме SBR, включают в информацию SBR. В частности, начальное положение комбинирования сигнала синусоидальной волны, используемого во время декодирования, представляет собой, либо начальное положение фрейма SBR, или положение границы шумов, и информация синусоидальной волны состоит из двоичной информации, представляющей существование/несуществование комбинации сигнала синусоидальной волны в каждой зоне фрейма SBR, разделенного положением границы шумов.

Таким образом, сигнал шумов и сигнал синусоидальной волны, добавленные к псевдовысокочастотному сигналу, представляют собой компоненты, которые трудно воспроизвести из информации огибающей в пределах высокочастотных компонентов аудиосигнала источника. Поэтому, путем комбинирования сигнала шумов и сигнала синусоидальной волны в соответствующем положении в псевдовысокочастотном сигнале, становится возможным прогнозировать высокочастотные компоненты с более высокой точностью, и при этом возможно воспроизводить звук с более высоком качеством звука, выполняя расширение полосы пропускания, используя высокочастотные компоненты, полученные в результате прогнозирования.

Список литературы

Патентная литература

PTL 1: Публикация находящейся на экспертизе заявки на японский патент (перевод заявки РСТ) №2001-521648

Раскрытие изобретения

Техническая задача

Однако, при использовании сигнала синусоидальной волны для прогнозирования высокочастотных компонентов, начальное положение комбинирования сигнала синусоидальной волны устанавливают, как положение начала фрейма SBR или положение границы шумов, что, в некоторых случаях, может привести к изменению положения начала появления компонентов синусоидальной волны в оригинальном аудиосигнале. Таким образом, невозможно воспроизвести высокочастотные компоненты с высокой точностью, и это может привести к деградации слухового восприятия аудиосигналов, полученных в результате декодирования.

В частности, при использовании SBR, длина фрейма является фиксированной и не зависит от частоты выборки аудиосигнала, предназначенного для кодирования, и таким образом, когда частота выборки низкая, длина абсолютного времени одного фрейма становится большей. По этой причине величина вариации (разности) абсолютного времени между положением начала появления компонентов синусоидальной волны в аудиосигнале источника и начальным положением комбинирования сигнала синусоидальной волны, который должен быть скомбинирован во время декодирования, увеличивается, и шумы квантования становится заметными в этих зонах вариации.

Настоящая технология была выполнена с учетом такого рода ситуации, для обеспечения возможности получения звука с более высоким качеством при декодировании аудиосигналов.

Решение задачи

В устройстве обработки сигналов по первому аспекту настоящего изобретения предусмотрен модуль выделения, выполненный с возможностью выделения информации огибающей, представляющей низкочастотные компоненты аудиосигнала, и огибающей высокочастотных компонентов аудиосигнала и информации синусоидальной волны, используемой для идентификации частоты и положения появления компонентов синусоидальной волны, включенных в высокочастотные компоненты, модуль генерирования псевдовысокочастотного сигнала выполненный с возможностью генерирования псевдовысокочастотного сигнала, который конфигурирует высокочастотные компоненты на основе низкочастотного сигнала, таких как низкочастотные компоненты, и информация огибающей, модуль генерирования синусоидальной волны, выполненный с возможностью генерирования сигнала синусоидальной волны на частоте, представленной информацией синусоидальной волны, и указывающей положение появления, идентифицированное по информации синусоидальной волны, как положение начала, и модуль комбинирования, выполненный с возможностью комбинирования низкочастотного сигнала, псевдовысокочастотного сигнала и сигнала синусоидальной волны для генерирования аудиосигнала.

Информация синусоидальной волны может включать в себя информацию, представляющую расстояние от начального положения кадра высокочастотного компонента до начального положения появления компонента синусоидальной волны, в качестве информации, используемой для идентификации положения появления.

В устройстве обработки сигналов дополнительно предусмотрен модуль генерирования шумов, выполненный с возможностью генерирования сигнала шумов, конфигурирующего высокочастотные компоненты, путем регулирования усиления каждой зоны заданного сигнала, при этом зоны разделены положением границы шумов, представленной информацией огибающей шумов, на основе информации, представляющей усиление каждой зоны, представленной информацией огибающей шумов, в котором модуль выделения дополнительно выделяет информацию огибающей шумов, информация синусоидальной волны включает в себя информацию, представляющую расстояние от положения границы шумов до положения начала появления компонентов синусоидальной волны, в качестве информации, используемой для идентификации положения появления, и модуль комбинирования выполнен с возможностью комбинирования низкочастотного сигнала, псевдовысокочастотного сигнала, сигнала синусоидальной волны и сигнала шумов для генерирования аудиосигнала.

Информация синусоидальной волны может включать в себя информацию, представляющую расстояние от положения пика огибающей высокочастотного компонента, до положения начала появления компонента синусоидальной волны, в качестве информации, используемой для идентификации положения появления.

Информация синусоидальной волны может быть выделена для каждого фрейма, и модуль генерирования синусоидальной волны может генерировать сигнал синусоидальной волны для высокочастотных компонентов каждого фрейма.

Информация синусоидальной волны может быть выделена для каждой полосы, конфигурирующей высокочастотные компоненты, и модуль генерирования синусоидальной волны может генерировать сигнал синусоидальной волны для каждой полосы.

Способ или программа обработки сигналов в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения включают в себя этапы выделения низкочастотных компонентов аудиосигнала, информации огибающей, представляющей огибающую высокочастотного компонента аудиосигнала, и информации синусоидальной волны, используемой для идентификации частоты и положения начала появления компонента синусоидальной волны, включенного в высокочастотные компоненты, генерируя псевдовысокочастотный сигнал, конфигурирующий высокочастотные компоненты на основе низкочастотного сигнала, в качестве низкочастотного компонента, и информации огибающей, генерируя сигнал синусоидальной волны на частоте, представленной информацией синусоидальной волны в положении начала, идентифицированном по положению начала появления из информации синусоидальной волны, и комбинируя низкочастотный сигнал, псевдовысокочастотный сигнал и сигнал синусоидальной волны для генерирования аудиосигнала.

Что касается первого аспекта настоящего изобретения, информацию огибающей, представляющую низкочастотные компоненты аудиосигнала, и огибающую высокочастотных компонентов аудиосигнала, и информацию синусоидальной волны, используемую для идентификации частоты и положения появления компонентов синусоидальной волны, включенных в высокочастотные компоненты, выделяют, высокочастотный псевдосигнал, конфигурирующий высокочастотные компоненты, генерируют на основе низкочастотного сигнала, как низкочастотного компонента, и информацию огибающей, сигнал синусоидальной волны на частоте, представленной информацией о синусоидальной волне, и которая обозначает положение появления, идентифицированные из информации о синусоидальной волне в положении начала, генерируют, и низкочастотный сигнал, псевдовысокочастотный сигнал, и сигнал синусоидальной волны комбинируют для генерирования аудиосигнала.

В устройстве обработки сигналов по второму аспекту настоящего изобретения предусмотрен модуль генерирования информации огибающей, выполненный с возможностью генерирования информации огибающей, представляющей огибающую высокочастотного сигнала, который представляет собой высокочастотный компонент аудиосигнала, модуль генерирования информации синусоидальной волны, выполненный с возможностью обнаружения сигнала синусоидальной волны, включенного в высокочастотный сигнал, и генерирования информации синусоидальной волны, используемой для идентификации частоты и положения появления сигнала синусоидальной волны, и модуль вывода, выполненный с возможностью генерирования выходных данных, составленных из низкочастотного сигнала, который представляет собой низкочастотный компонент аудиосигнала, и информации огибающей и информации синусоидальной волны.

Информация синусоидальной волны может включать в себя информацию, представляющую расстояние от положения начала фрейма высокочастотного компонента до положения начала появления сигнала синусоидальной волны, в качестве информации, используемой для идентификации положения появления.

В устройстве обработки сигналов дополнительно предусмотрен модуль генерирования информации огибающей шумов, выполненный с возможностью обнаружения сигнала шумов, включенного в высокочастотный сигнал, и генерирования информации огибающей шумов, составленной из информации, представляющей положение границы шумов, разделяющей сигнал шумов на множество зон, и информации, представляющей усиление сигнала шумов в зоне, в котором информация синусоидальной волны включает в себя информацию, представляющую расстояние от положения границы шумов до положения начала появления компонентов синусоидальной волны, в качестве информации, используемой для идентификации положения появления, и модуль вывода выполнен с возможностью генерирования и вывода данных, составленных из низкочастотного сигнала, информации огибающей, информации синусоидальной волны и информации огибающей шумов.

Информация синусоидальной волны может включать в себя информацию, представляющую расстояние от положения пика огибающей высокочастотного компонента, до положения начала появления компонента синусоидальной волны, как информация, используемая для идентификации положения появления.

Информация синусоидальной волны может быть сгенерирована для каждого фрейма.

Информация синусоидальной волны может быть сгенерирована для каждой полосы, составляющей высокочастотные компоненты.

Способ или программа обработки сигналов по второму аспекту настоящего изобретения включают в себя этапы, на которых: генерируют информацию огибающей, представляющую огибающую высокочастотного сигнала, являющуюся высокочастотным компонентом аудиосигнала, обнаруживают информацию синусоидальной волны, включенной в высокочастотный сигнал, и генерируют информацию синусоидальной волны, используемую для идентификации частоты и положения появления сигнала синусоидальной волны, и генерируют и выводят данные, составленные из низкочастотного сигнала, являющегося низкочастотным компонентом аудиосигнала, информации огибающей и информации синусоидальной волны.

Что касается второго аспекта настоящего изобретения, генерируют информацию огибающей, представляющую огибающую высокочастотного сигнала, который представляет собой высокочастотный компонент аудиосигнала, обнаруживают сигнал синусоидальной волны, включенный в высокочастотный сигнал, и генерируют информацию синусоидальной волны, используемую для идентификации частоты и положения появления сигнала синусоидальной волны, и генерируют и выводят данные, составленные из низкочастотного сигнала, который представляет собой низкочастотный компонент аудиосигнала, информации огибающей и информации синусоидальной волны.

Полезные эффекты изобретения

В соответствии с первым аспектом и вторым аспектом настоящей технологии, при декодировании аудиосигнала, может быть получен звук с более высоким качеством.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации первого варианта осуществления устройства кодирования.

На фиг.2 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки кодирования.

На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая начальное положение комбинирования сигнала синусоидальной волны.

На фиг.4 показана схема, иллюстрирующая начальное положение комбинирования сигнала синусоидальной волны.

На фиг.5 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации первого варианта осуществления декодера.

На фиг.6 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки декодирования.

На фиг.7 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки генерирования сигнала синусоидальной волны.

На фиг.8 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации другого устройства кодирования.

На фиг.9 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки кодирования.

На фиг.10 показана схема, описывающая начальное положение комбинирования сигнала синусоидальной волны.

На фиг.11 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации другого декодера.

На фиг.12 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки декодирования.

На фиг.13 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки генерирования сигнала синусоидальной волны.

На фиг.14 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации другого устройства кодирования.

На фиг.15 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки кодирования.

На фиг.16 показана схема, описывающая начальное положение комбинирования сигнала синусоидальной волны.

На фиг.17 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации другого декодера.

На фиг.18 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки декодирования.

На фиг.19 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки генерирования сигнала синусоидальной волны.

На фиг.20 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации другого устройства кодирования.

На фиг.21 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки кодирования.

На фиг.22 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации другого декодера.

На фиг.23 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки декодирования.

На фиг.24 показана блок-схема последовательности операций для описания обработки генерирования сигнала синусоидальной волны.

На фиг.25 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации компьютера.

Осуществление изобретения

Ниже, со ссылкой на чертежи, будут описаны варианты осуществления, в которых используется настоящая технология.

Первый вариант осуществления

Пример конфигурации устройства кодирования

На фиг.1 показана схема, иллюстрирующая пример конфигурации первого варианта осуществления устройства кодирования, в котором используется настоящая технология.

Устройство 11 кодирования выполнено из дискретизатора 21 с понижением частоты, модуля 22 низкочастотного кодирования, фильтра 23 разделения полосы пропускания, модуля 24 генерирования информации огибающей, модуля 25 генерирования информации огибающей шумов, модуля 26 генерирования информации синусоидальной волны и модуля 27 генерирования потока кодирования. Устройство 11 кодирования кодирует и выводит входной аудиосигнал, и аудиосигнал, подаваемый на устройство 11 кодирования, поступает на дискретизатор 21 с понижением частоты и фильтр 23 разделения полосы пропускания.

Дискретизатор 21 с понижением частоты выделяет низкочастотный сигнал, который представляет собой низкочастотные компоненты аудиосигнала, выполняя дискретизацию с понижением частоты входного аудиосигнала, и подает его на модуль 22 низкочастотного кодирования и модуль 25 генерирования информации огибающей шумов. Далее, после этого, полосовые компоненты пропускания на определенной частоте или ниже аудиосигнала называются низкочастотными компонентами, и полосовые компоненты пропускания выше, чем низкочастотные компоненты аудиосигнала, называются высокочастотными компонентами.

Модуль 22 низкочастотного кодирования кодирует низкочастотный сигнал, подаваемый от дискретизатора 21 с понижением частоты, и подает его на модуль 27 генерирования потока кодирования.

Фильтр 23 разделения полосы пропускания выполняет фильтрацию для входного аудиосигнала, и выполняет разделение полосы пропускания аудиосигнала. В результате такого разделения полосы пропускания, аудиосигнал разделяют на сигнал из множества полосовых компонентов. Затем, после этого, каждый полосовой сигнал, составляющий высокочастотные компоненты, из каждого полосового сигнала, полученного в результате разделения полосы пропускания, называется высокочастотным сигналом. Фильтр 23 разделения полосы пропускания подает высокочастотный сигнал со стороны высокой частоты каждой полосы, полученной при разделении полосы пропускания, на модуль 24 генерирования информации огибающей, модуль 25 генерирования информации огибающей шумов и на модуль 26 генерирования информации синусоидальной волны.

Модуль 24 генерирования информации огибающей генерирует информацию огибающей, представляющую форму огибающей (огибающая) для высокочастотного полосового сигнала, для каждой полосы на стороне высокой частоты, на основании высокочастотного сигнала, подаваемого от фильтра 23 разделения полосы пропускания, и затем подает его на модуль 25 генерирования информации огибающей шумов. Кроме того, в модуле 24 генерирования информации огибающей предусмотрен модуль 41 кодирования, и модуль 41 кодирования кодирует информацию огибающей, генерируемую модулем 24 генерирования информации огибающей, и подает ее на модуль 27 генерирования потока кодирования.

Модуль 25 генерирования информации огибающей шумов генерирует информацию огибающей шумов, при приеме информации от модуля 26 генерирования информации синусоидальной волны, в соответствии с необходимостью, на основе высокочастотного сигнала из фильтра 23 разделения полосы пропускания и информации огибающей от модуля 24 генерирования информации огибающей.

Здесь информация огибающей шумов представляет собой информацию, составленную из информации, представляющей положение границы (положение границы шумов) для разделения сигнала шумов, включенного в высокочастотные компоненты аудиосигнала, и информации, представляющей усиление сигнала шумов для каждой зоны, разделенной в положении границы шумов. Кроме того, сигнал шумов представляет собой ранее определенный сигнал.

Кроме того, в модуле 25 генерирования информации огибающей шумов предусмотрены модуль 51 генерирования сигнала, модуль 52 вычисления границы и модуль 53 кодирования. При генерировании информации огибающей модуль 51 генерирования сигнала прогнозирует высокочастотную сторону аудиосигнала для каждого полосового компонента на основе низкочастотного сигнала из дискретизатора 21 с понижением частоты и информации огибающей из модуля 24 генерирования информации огибающей.

Модуль 52 вычисления границы определяет положение границы шумов, используемое для разделения сигнала шумов на множество зон на основе огибающей сигнала шумов, полученной из высокочастотного сигнала и псевдовысокочастотного сигнала, который представляет собой результат прогнозирования стороны высокой частоты каждого полосового компонента, во время генерирования информации огибающей шумов. Модуль 53 кодирования кодирует информацию огибающей шумов, генерируемую модулем 25 генерирования информации огибающей шумов, и подает ее на модуль 27 генерирования потока кодирования.

Модуль 26 генерирования информации синусоидальной волны генерирует информацию синусоидальной волны, используемую для получения сигнала синусоидальной волны, включенного в полосу для каждой полосы на стороне высокой частоты, при приеме информации от модуля 25 генерирования информации огибающей шумов, в соответствии с необходимостью, на основе высокочастотного сигнала, подаваемого от фильтра 23 разделения полосы пропускания.

Здесь информация синусоидальной волны представляет собой информацию, составленную из информации, представляющей существование/не существование сигнала синусоидальной волны, включенного в высокочастотные компоненты аудиосигнала, и информации, используемой для идентификации положения начала появления сигнала синусоидальной волны. То есть, информация синусоидальной волны может представлять собой информацию, составленную из информации, представляющей существование/не существование сигнала синусоидальной волны, который должен быть скомбинирован с компонентами псевдовысокочастотного сигнала во время декодирования аудиосигнала, и информации, представляющей начальное положение комбинирования сигнала синусоидальной волны.

Кроме того, затем в модуле 26 генерирования информации о синусоидальной волне предусмотрены модуль 61 обнаружения синусоидальной волны, модуль 62 обнаружения положения и модуль 63 кодирования. Модуль 61 обнаружения синусоидальной волны обнаруживает существование/не существование компонентов синусоидальной волны из высокочастотного сигнала во время генерирования информации синусоидальной волны.

При генерировании информации синусоидальной волны, модуль 62 обнаружения положения обнаруживает начальное положение комбинирования, указывающее, где должно начинаться комбинирования сигнала синусоидальной волны, то есть, положение начала появления сигнала синусоидальной волны на основе высокочастотного сигнала от фильтра 23 разделения полосы пропускания. Модуль 63 кодирования кодирует информацию синусоидальной волны, генерируемую модулем 26 генерирования информации синусоидальной волны, и подает ее на модуль 27 генерирования потока кодирования.

Модуль 27 генерирования потока кодирования кодирует низкочастотный сигнал от модуля 22 низкочастотного кодирования, информацию огибающей от модуля 24 генерирования информации огибающей, информацию огибающей шумов от модуля 25 генерирования информации огибающей шумов и информацию синусоидальной волны от модуля 26 генерирования информации синусоидальной волны и выводит кодированный поток, полученный в результате этого кодирования. То есть, низкочастотный сигнал, информацию огибающей, информацию огибающей шумов и информацию синусоидальной волны мультиплексируют в поток кодирования.

Описание обработки кодирования

Далее будет описана операция устройства 11 кодирования.

Когда аудиосигнал подают на устройство 11 кодирования, и передают инструкцию кодировать аудиосигнал, устройство 11 кодирования выполняет обработку кодирования для выполнения кодирования аудиосигнала и выводит поток кодирования, полученный в результате. Далее, обработка кодирования, выполняемая устройством 11 кодирования, будет описана со ссылкой на блок-схему последовательности операций на фиг.2.

На этапе S11 дискретизатор 21 с понижением частоты выполняет дискретизацию с понижением частоты входного аудиосигнала для генерирования низкочастотного сигнала и подает его на модуль 25 генерирования информации огибающей шумов и на модуль 22 низкочастотного кодирования.

На этапе S12 модуль 22 низкочастотного кодирования кодирует низкочастотный сигнал, подаваемый дискретизатором 21 с понижением частоты, и подает его на модуль 27 генерирования потока кодирования. Например, низкочастотный сигнал кодируют, используя способ кодирования, такой как MPEG4 AAC, MPEG2 AAC, CELP (линейное прогнозирование, возбуждаемое кодом), ТСХ (кодированное возбуждение преобразования) или AMR (адаптивное многоскоростное).

На этапе S13 фильтр 23 разделения полосы пропускания разделяет входной аудиосигнал на полосы, и высокочастотные компоненты, полученные в результате, подают на модуль 24 генерирования информации огибающей через модуль 26 генерирования информации синусоидальной волны. Например, высокочастотные сигналы могут быть получены, как высокочастотные компоненты из 64 разных полос.

На этапе S14 модуль 24 генерирования информации огибающей генерирует информацию огибающей для каждой полосы на основе высокочастотного сигнала для каждой полосы, подаваемого из фильтра 23 разделения полосы пропускания. Например, модуль 24 генерирования информации огибающей может обозначать зону, составленную из 32 выборок высокочастотного сигнала, как один фрейм, и генерировать информацию огибающей для каждой полосы на фрейм.

В частности, модуль 24 генерирования информации огибающей получает среднее значение выборки из двух выборок высокочастотного сигнала, находящегося рядом на временной линии в одном фрейме, и это среднее становится новым значением выборки высокочастотного сигнала. В результате, высокочастотный сигнал для одного фрейма преобразуют из сигнала из 32 выборок в сигнал из 16 выборок.

Затем модуль 24 генерирования информации огибающей выполняет кодирование разности высокочастотного сигнала, который теперь состоит из 16 выборок, и информация, получаемая в результате, становится информацией огибающей. Например, получают разность между значением выборки двух выборок высокочастотного сигнала, предназначенных для обработки, находящихся рядом друг с другом на временной линии, используя кодирование разности, и такая разность становится информацией огибающей. Кроме того, информация огибающей может состоять, например, из разности между значением выборки для выборки высокочастотного сигнала полосы, предназначенной для обработки и значением выборки для выборки в полосе, расположенной рядом с этой полосой, в том же положении, что и полоса высокочастотного сигнала.

Информация огибающей, полученная таким образом, представляет собой информацию, представляющую форму огибающей для одного фрейма высокочастотного сигнала. Модуль 41 кодирования выполняет кодирование переменной длины, такое как кодирование Хаффмана, для сгенерированной информации огибающей и подает кодированную информацию огибающей на модуль 27 генерирования потока кодирования. Кроме того, модуль 24 генерирования информации огибающей подает информацию огибающей на модуль 25 генерирования информации огибающей шумов.

Далее, после этого, будет продолжено описание высокочастотного сигнала, как сигнала, обрабатываемого в модулях одного фрейма, составленного из 32 выборок. Кроме того, ниже, зона, составленная из двух выборок высокочастотного сигнала (аудиосигнала), будет называться одним временным интервалом.

На этапе S15 модуль 51 генерирования сигнала в модуле 25 генерирования информации огибающей шумов генерирует высокочастотный псевдосигнал для каждой полосы на стороне высокой частоты, на основе информации огибающей, подаваемой из модуля 24 генерирования информации огибающей, и низкочастотного сигнала, подаваемого из дискретизатора 21 с понижением частоты.

Например, модуль 51 генерирования сигнала выделяет зону для одного фрейма в заданной полосе низкочастотного сигнала, и выполняет манипуляции с выделенным низкочастотным сигналом в форме огибающей, представленным информацией огибающей. То есть, значение выборки для выборки низкочастотного сигнала увеличивают или уменьшают так, чтобы усиление положения, соответствующего этой выборке, соответствовало огибающей, представленной информацией огибающей, и сигнал, полученный в результате, становится псевдовысокочастотным сигналом.

Псевдовысокочастотный сигнал, полученный таким образом, может иметь практически такую же форму огибающей, как и форма огибающей фактического высокочастотного сигнала, представленного информацией огибающей. То есть, псевдовысокочастотный сигнал генерируют из низкочастотного сигнала и информации огибающей.

На этапе S16, модуль 25 генерирования информации огибающей шумов выделяет разность между высокочастотным сигналом и псевдовысокочастотным сигналом для каждой полосы на стороне высокой частоты, и получает огибающую для сигнала шумов (ниже называется огибающей шумов).

Далее, более конкретно, огибающая шумов, полученная на этапе S16, представляет собой виртуальную огибающую шумов. Сторона приема потока кодирования, выводимая устройством 11 кодирования, прогнозирует высокочастотные компоненты аудиосигнала, во время декодирования аудиосигнала, но это прогнозирование выполняют путем комбинирования псевдовысокочастотного сигнала, сигнала шумов и сигнала синусоидальной волны.

То есть, высокочастотные компоненты фактического аудиосигнала, как предполагается, включают в себя высокочастотный псевдосигнал, сигнал шумов и сигнал синусоидальной волны. Здесь, на этапе S16, получают разность между высокочастотным сигналом и псевдовысокочастотным сигналом, и эта разность должна представлять собой комбинацию шумового сигнала и сигнала синусоидальной волны. Таким образом, разность, полученную таким образом, рассматривают, как огибающую сигнала шумов, включающую в себя сигнал синусоидальной волны.

Модуль 25 генерирования информации огибающей шумов подает виртуальную огибающую шумов для каждой полосы на высокочастотной стороне, полученную, как описано выше, на модуль 26 генерирования информации синусоидальной волны.

На этапе S17 модуль 61 обнаружения синусоидальной волны в модуле 26 генерирования информации синусоидальной волны обнаруживает компоненты синусоидальной волны из высокочастотного сигнала для каждой полосы на основе виртуальной огибающей шумов, подаваемой от модуля 25 генерирования информации огибающей шумов.

Например, модуль 61 обнаружения синусоидальной волны выполняет преобразование частоты для виртуальной огибающей шумов и преобразует огибающую шумов в частотные компоненты. Затем, когда возникают выбросы частоты, имеющие большую мощность в полученных частотных компонентах, модуль 61 обнаружения синусоидальной волны распознает эти частотные компоненты, как компоненты синусоидальной волны. В частности, когда разность между мощностью наблюдаемой частоты и мощностью других окружающих частот равна или превышает заданное пороговое значение, наблюдаемую частоту распознают, как компонент синусоидальной волны. Сигнал синусоидальной волны для частоты, обнаруженной таким образом, определяют, как сигнал синусоидальной волны, включенный в фактические высокочастотные компоненты.

На этапе S18 модуль 62 обнаружения положения в модуле 26 генерирования информации синусоидальной волны обнаруживает для каждой полосы начальное положение комбинирования, где сигнал синусоидальной волны, который представляет собой обнаруженный компонент синусоидальной волны, должен быть скомбинирован на основе высокочастотного сигнала, подаваемого от фильтра 23 разделения полосы пропускания.

Например, модуль 62 обнаружения положения получает разность между средним значением выборки для выборок, включенных в один временной интервал высокочастотного сигнала, в единицах временных интервалов, и средним значением выборки для выборок, включенных в один временной интервал обнаруженного сигнала синусоидальной волны. Затем модуль 62 обнаружения положения определяет начальное положение комбинирования, выполняя просмотр от начала зоны для одного фрейма, как конечное положение (начальное положение временного интервала или конечное положение выборки), где значение полученной разности равно или выше заданного порогового значения. Такое начальное положение комбинирования представляет собой положение начала появления сигнала синусоидальной волны, включенного в фактические высокочастотные сигналы, с момента времени после начального положения комбинирования разность средних значений выборки высокочастотного сигнала и сигнала синусоидальной волны должна уменьшаться.

Кроме того, для каждой полосы на стороне высокой частоты, модуль 26 генерирования информации синусоидальной волны подает информацию, представляющую, была ли или нет обнаружена синусоидальная волна в полосах, информацию, представляющую частоту и мощность обнаруженного сигнала синусоидальной волны, и начальное положение комбинирования на модуль 25 генерирования информации огибающей шумов.

На этапе S19 модуль 26 генерирования информации синусоидальной волны генерирует информацию синусоидальной волны для каждой полосы на стороне высокой частоты, и подает ее на модуль 27 генерирования потока кодирова