Генерация сигнала верхней полосы

Генерация сигнала верхней полосы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[01] По данной заявке испрашивается приоритет патентной заявки США № 15/164,619, поданной 25 мая 2016 г., под названием ʺHIGH-BAND SIGNAL GENERATIONʺ (за № 154081U2 в реестре патентного поверенного), предварительной патентной заявки США № 62/181,702, поданной 18 июня 2015 г., под названием ʺHIGH-BAND SIGNAL GENERATIONʺ (за № 154081P1 в реестре патентного поверенного), и предварительной патентной заявки США № 62/241,065, поданной 13 октября 2015 г., под названием ʺHIGH-BAND SIGNAL GENERATIONʺ (за № 154081P2 в реестре патентного поверенного); причем содержание каждой из вышеупомянутых заявок в явном виде включено в данное описание в порядке ссылки в полном объеме.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[02] Настоящее изобретение, в целом, относится к генерации сигнала верхней полосы.

ОПИСАНИЕ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

[03] Развитие технологии привело к появлению меньших по размеру и более мощных вычислительных устройств. Например, в настоящее время существуют различные портативные персональные вычислительные устройства, включая беспроводные телефоны, например, мобильные телефоны и смартфоны, планшеты и портативные компьютеры, которые являются малыми, легкими и легко переносимыми пользователями. Эти устройства могут передавать голос и пакеты данных по беспроводным сетям. Дополнительно, многие такие устройства включают в себя дополнительные функциональные возможности, например, цифровой фотоаппарат, цифровую видеокамеру, цифровое устройство записи и проигрыватель аудиофайлов. Кроме того, такие устройства могут обрабатывать исполнимые инструкции, включая такие прикладные программы, как приложение веб-браузера, которые можно использовать для осуществления доступа в интернет. Таким образом, эти устройства могут включать в себя значительные вычислительные возможности.

[04] Широко распределена передача аудио, например, голосов, цифровыми методами. Если речь передается посредством дискретизации и оцифровки, скорость передачи данных порядка шестидесяти четырех килобит в секунду (кбит/с) может использоваться для обеспечения качества речи аналогового телефона. Методы сжатия могут использоваться для сокращения объема информации, которые отправляется по каналу, поддерживая при этом воспринимаемое качество реконструированной речи. Благодаря использованию анализа речи, сопровождаемого кодированием, передачей и повторного синтеза на приемнике, может достигаться значительнее снижение скорости передачи данных.

[05] Речевые кодеры можно реализовать в виде кодеров во временной области, которые пытаются захватывать форму волны речи во временной области с использованием обработки с высоким временным разрешением для одновременного кодирования малых сегментов речи (например, 5-миллисекундных (мс) подкадров). Для каждого подкадра, алгоритм поиска позволяет найти высокоточное представление из пространства кодовых книг.

[06] Один речевой кодер во временной области представляет собой кодер на основе линейного предсказания с кодовым возбуждением (CELP). В кодере CELP, кратковременные корреляции или избыточности в речевом сигнале удаляются путем анализа с линейным предсказанием (LP), который находит коэффициенты фильтра кратковременных формант. Применение фильтра кратковременного предсказания к входящему речевому кадру генерирует остаточный сигнал LP, который дополнительно моделируется и квантуется с помощью параметров фильтра долговременного предсказания и последующей стохастической кодовой книги. Таким образом, кодирование CELP делит задачу кодирования формы волны речи во временной области на отдельные задачи кодирования коэффициентов фильтра кратковременного LP и кодирования остатка LP. Кодирование во временной области может осуществляться на фиксированной скорости (т.е. с использованием одного и того же количества битов, N_o, для каждого кадра) или на переменной скорости (в котором разные битовые скорости используются для разных типов содержания кадра). Кодеры переменной скорости пытаются использовать количество битов, необходимых для кодирования параметров до адекватного уровня для получения целевого качества.

[07] Методы широкополосного кодирования предусматривают кодирование и передачу низкочастотной части сигнала (например, от 50 герц (Гц) до 7 килогерц (кГц), также именуемой ʺнижней полосойʺ). Для повышения эффективности кодирования, высокочастотная часть сигнала (например, от 7 кГц до 16 кГц, также именуемая ʺверхней полосойʺ) может не полностью кодироваться и передаваться. Свойства сигнала нижней полосы могут использоваться для генерации сигнала верхней полосы. Например, сигнал возбуждения верхней полосы может генерироваться на основании остатка нижней полосы с использованием нелинейной модели.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[08] В конкретном аспекте, устройство для обработки сигнала включает в себя память и процессор. Память выполнена с возможностью хранения параметра, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Процессор выполнен с возможностью выбора множества функций нелинейной обработки, по меньшей мере, частично на основании значения параметра. Процессор также выполнен с возможностью генерации сигнала возбуждения верхней полосы на основании множества функций нелинейной обработки.

[09] В другом конкретном аспекте, способ обработки сигнала включает в себя выбор, на устройстве, множества функций нелинейной обработки, по меньшей мере, частично на основании значения параметра. Параметр связан с расширенным по полосе аудиопотоком. Способ также включает в себя генерацию, на устройстве, сигнала возбуждения верхней полосы на основании множества функций нелинейной обработки.

[010] В другом конкретном аспекте, на компьютерно-считываемом запоминающем устройстве хранятся инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять операции, включающие в себя выбор множества функций нелинейной обработки, по меньшей мере, частично на основании значения параметра. Параметр связан с расширенным по полосе аудиопотоком. Операции также включают в себя генерацию сигнала возбуждения верхней полосы на основании множества функций нелинейной обработки.

[011] В другом конкретном аспекте, устройство для обработки сигнала включает в себя приемник и генератор сигнала возбуждения верхней полосы. Приемник выполнен с возможностью приема параметра, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Генератор сигнала возбуждения верхней полосы выполнен с возможностью определения значения параметра. Генератор сигнала возбуждения верхней полосы также выполнен с возможностью выбора, на основании значения параметра, одной из информации целевого коэффициента усиления, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком, и информации фильтра, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком. Генератор сигнала возбуждения верхней полосы дополнительно выполнен с возможностью генерации сигнала возбуждения верхней полосы на основании одной из информации целевого коэффициента усиления и информации фильтра.

[012] В другом конкретном аспекте, способ обработки сигнала включает в себя прием, на устройстве, параметра, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Способ также включает в себя определение, на устройстве, значения параметра. Способ дополнительно включает в себя выбор, на основании значения параметра, одной из информации целевого коэффициента усиления, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком, и информации фильтра, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком. Способ также включает в себя генерацию, на устройстве, сигнала возбуждения верхней полосы на основании одной из информации целевого коэффициента усиления и информации фильтра.

[013] В другом конкретном аспекте, на компьютерно-считываемом запоминающем устройстве хранятся инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять операции, включающие в себя прием параметра, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Операции также включают в себя определение значения параметра. Операции дополнительно включают в себя выбор, на основании значения параметра, одной из информации целевого коэффициента усиления, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком, и информации фильтра, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком. Операции также включают в себя генерацию сигнала возбуждения верхней полосы на основании одной из информации целевого коэффициента усиления и информации фильтра.

[014] В другом конкретном аспекте, устройство включает в себя кодер и передатчик. Кодер выполнен с возможностью приема аудиосигнала. Кодер также выполнен с возможностью генерации параметра моделирования сигнала на основании указателя гармоничности, указателя пиковости или обоих. Параметр моделирования сигнала связан с частью верхней полосы аудиосигнала. Передатчик выполнен с возможностью передачи параметра моделирования сигнала совместно с расширенным по полосе аудиопотоком, соответствующим аудиосигналу.

[015] В другом конкретном аспекте, устройство включает в себя кодер и передатчик. Кодер выполнен с возможностью приема аудиосигнала. Кодер также выполнен с возможностью генерации сигнала возбуждения верхней полосы на основании части верхней полосы аудиосигнала. Кодер дополнительно выполнен с возможностью генерации моделированного сигнала возбуждения верхней полосы на основании части нижней полосы аудиосигнала. Кодер также выполнен с возможностью выбора фильтра на основании сравнения моделированного сигнала возбуждения верхней полосы и сигнала возбуждения верхней полосы. Передатчик выполнен с возможностью передачи информации фильтра, соответствующей фильтру, совместно с расширенным по полосе аудиопотоком, соответствующим аудиосигналу.

[016] В другом конкретном аспекте, устройство включает в себя кодер и передатчик. Кодер выполнен с возможностью приема аудиосигнала. Кодер также выполнен с возможностью генерации сигнала возбуждения верхней полосы на основании части верхней полосы аудиосигнала. Кодер дополнительно выполнен с возможностью генерации моделированного сигнала возбуждения верхней полосы на основании части нижней полосы аудиосигнала. Кодер также выполнен с возможностью генерации коэффициенты фильтра на основании сравнения моделированного сигнала возбуждения верхней полосы и сигнала возбуждения верхней полосы. Кодер дополнительно выполнен с возможностью генерации информации фильтра путем квантования коэффициентов фильтра. Передатчик выполнен с возможностью передачи информации фильтра совместно с расширенным по полосе аудиопотоком, соответствующим аудиосигналу.

[017] В другом конкретном аспекте, способ включает в себя прием аудиосигнала на первом устройстве. Способ также включает в себя генерацию, на первом устройстве, параметра моделирования сигнала на основании указателя гармоничности, указателя пиковости или обоих. Параметр моделирования сигнала связан с частью верхней полосы аудиосигнала. Способ дополнительно включает в себя отправку, от первого устройства на второе устройство, параметра моделирования сигнала совместно с расширенным по полосе аудиопотоком, соответствующим аудиосигналу.

[018] В другом конкретном аспекте, способ включает в себя прием аудиосигнала на первом устройстве. Способ также включает в себя генерацию, на первом устройстве, сигнала возбуждения верхней полосы на основании части верхней полосы аудиосигнала. Способ дополнительно включает в себя генерацию, на первом устройстве, моделированного сигнала возбуждения верхней полосы на основании части нижней полосы аудиосигнала. Способ также включает в себя выбор, на первом устройстве, фильтра на основании сравнения моделированного сигнала возбуждения верхней полосы и сигнала возбуждения верхней полосы. Способ дополнительно включает в себя отправку, от первого устройства на второе устройство, информации фильтра, соответствующей фильтру, совместно с расширенным по полосе аудиопотоком, соответствующим аудиосигналу.

[019] В другом конкретном аспекте, способ включает в себя прием аудиосигнала на первом устройстве. Способ также включает в себя генерацию, на первом устройстве, сигнала возбуждения верхней полосы на основании части верхней полосы аудиосигнала. Способ дополнительно включает в себя генерацию, на первом устройстве, моделированного сигнала возбуждения верхней полосы на основании части нижней полосы аудиосигнала. Способ также включает в себя генерацию, на первом устройстве, коэффициентов фильтра на основании сравнения моделированного сигнала возбуждения верхней полосы и сигнала возбуждения верхней полосы. Способ дополнительно включает в себя генерацию, на первом устройстве, информации фильтра путем квантования коэффициентов фильтра. Способ также включает в себя отправку, от первого устройства на второе устройство, информации фильтра совместно с расширенным по полосе аудиопотоком, соответствующим аудиосигналу.

[020] В другом конкретном аспекте, на компьютерно-считываемом запоминающем устройстве хранятся инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять операции, включающие в себя генерацию параметра моделирования сигнала на основании указателя гармоничности, указателя пиковости или обоих. Параметр моделирования сигнала связан с частью верхней полосы аудиосигнала. Операции также включают в себя предписание отправки параметра моделирования сигнала совместно с расширенным по полосе аудиопотоком, соответствующим аудиосигналу.

[021] В другом конкретном аспекте, на компьютерно-считываемом запоминающем устройстве хранятся инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять операции, включающие в себя генерацию сигнала возбуждения верхней полосы на основании части верхней полосы аудиосигнала. Операции дополнительно включают в себя генерацию моделированного сигнала возбуждения верхней полосы на основании части нижней полосы аудиосигнала. Операции также включают в себя выбор фильтра на основании сравнения моделированного сигнала возбуждения верхней полосы и сигнала возбуждения верхней полосы. Операции дополнительно включают в себя предписание отправки информации фильтра, соответствующей фильтру, совместно с расширенным по полосе аудиопотоком, соответствующим аудиосигналу.

[022] В другом конкретном аспекте, на компьютерно-считываемом запоминающем устройстве хранятся инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять операции, включающие в себя генерацию сигнала возбуждения верхней полосы на основании части верхней полосы аудиосигнала. Операции дополнительно включают в себя генерацию моделированного сигнала возбуждения верхней полосы на основании части нижней полосы аудиосигнала. Операции также включают в себя генерацию коэффициентов фильтра на основании сравнения моделированного сигнала возбуждения верхней полосы и сигнала возбуждения верхней полосы. Операции дополнительно включают в себя генерацию информацию фильтра путем квантования коэффициентов фильтра. Операции также включают в себя предписание отправки информации фильтра совместно с расширенным по полосе аудиопотоком, соответствующим аудиосигналу.

[023] В другом конкретном аспекте, устройство включает в себя передискретизатор и модуль гармонического расширения. Передискретизатор выполнен с возможностью генерации передискретизированного сигнала на основании сигнала возбуждения нижней полосы. Модуль гармонического расширения выполнен с возможностью генерации, по меньшей мере, первого сигнала возбуждения, соответствующего первому частотному поддиапазону верхней полосы, и второго сигнала возбуждения, соответствующего второму частотному поддиапазону верхней полосы, на основании передискретизированного сигнала. Первый сигнал возбуждения генерируется на основе применения первой функции к передискретизированному сигналу. Второй сигнал возбуждения генерируется на основе применения второй функции к передискретизированному сигналу. Модуль гармонического расширения дополнительно выполнен с возможностью генерации сигнала возбуждения верхней полосы на основании первого сигнала возбуждения и второго сигнала возбуждения.

[024] В другом конкретном аспекте, устройство включает в себя приемник и модуль гармонического расширения. Приемник выполнен с возможностью приема параметра, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Модуль гармонического расширения выполнен с возможностью выбора одной или более функций нелинейной обработки, по меньшей мере, частично на основании значения параметра. Модуль гармонического расширения также выполнен с возможностью генерации сигнала возбуждения верхней полосы на основании одной или более функций нелинейной обработки.

[025] В другом конкретном аспекте, устройство включает в себя приемник и генератор сигнала возбуждения верхней полосы. Приемник выполнен с возможностью приема параметра, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Генератор сигнала возбуждения верхней полосы выполнен с возможностью определения значения параметра. Генератор сигнала возбуждения верхней полосы также выполнен с возможностью, в соответствии со значением параметра, для генерации сигнала возбуждения верхней полосы на основании информации целевого коэффициента усиления, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком, или на основании информации фильтра, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком.

[026] В другом конкретном аспекте, устройство включает в себя приемник и генератор сигнала возбуждения верхней полосы. Приемник выполнен с возможностью фильтрации информации, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком аудиопотоком. Генератор сигнала возбуждения верхней полосы выполнен с возможностью определения фильтра на основании информации фильтра и генерации модифицированного сигнала возбуждения верхней полосы на основе применения фильтра к первому сигналу возбуждения верхней полосы.

[027] В другом конкретном аспекте, устройство включает в себя генератор сигнала возбуждения верхней полосы, выполненный с возможностью генерации модулированного шумового сигнала путем применения спектрального формирования к первому шумовому сигналу и генерации сигнала возбуждения верхней полосы путем объединения модулированного шумового сигнала и гармонически расширенного сигнала.

[028] В другом конкретном аспекте, устройство включает в себя приемник и генератор сигнала возбуждения верхней полосы. Приемник выполнен с возможностью приема коэффициента вокализации нижней полосы и параметра конфигурации смешивания, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Генератор сигнала возбуждения верхней полосы выполнен с возможностью определения конфигурации смешивания верхней полосы на основании коэффициента вокализации нижней полосы и параметра конфигурации смешивания. Генератор сигнала возбуждения верхней полосы также выполнен с возможностью генерации сигнала возбуждения верхней полосы на основании конфигурации смешивания верхней полосы.

[029] В другом конкретном аспекте, способ обработки сигнала включает в себя генерацию, на устройстве, передискретизированного сигнала на основании сигнала возбуждения нижней полосы. Способ также включает в себя генерацию, на устройстве, по меньшей мере, первого сигнала возбуждения, соответствующего первому частотному поддиапазону верхней полосы, и второго сигнала возбуждения, соответствующего второму частотному поддиапазону верхней полосы, на основании передискретизированного сигнала. Первый сигнал возбуждения генерируется на основе применения первой функции к передискретизированному сигналу. Второй сигнал возбуждения генерируется на основе применения второй функции к передискретизированному сигналу. Способ также включает в себя генерацию, на устройстве, сигнала возбуждения верхней полосы на основании первого сигнала возбуждения и второго сигнала возбуждения.

[030] В другом конкретном аспекте, способ обработки сигнала включает в себя прием, на устройстве, параметра, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Способ также включает в себя выбор, на устройстве, одной или более функций нелинейной обработки, по меньшей мере, частично на основании значения параметра. Способ дополнительно включает в себя генерацию, на устройстве, сигнала возбуждения верхней полосы на основании одной или более функций нелинейной обработки.

[031] В другом конкретном аспекте, способ обработки сигнала включает в себя прием, на устройстве, параметра, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Способ также включает в себя определение, на устройстве, значения параметра. Способ дополнительно включает в себя, в соответствии со значением параметра, генерацию сигнала возбуждения верхней полосы на основании информации целевого коэффициента усиления, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком, или на основании информации фильтра, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком.

[032] В другом конкретном аспекте, способ обработки сигнала включает в себя прием, на устройстве, информации фильтра, связанной с расширенным по полосе аудиопотоком аудиопотоком. Способ также включает в себя определение, на устройстве, фильтра на основании информации фильтра. Способ дополнительно включает в себя генерацию, на устройстве, модифицированного сигнала возбуждения верхней полосы на основе применения фильтра к первому сигналу возбуждения верхней полосы.

[033] В другом конкретном аспекте, способ обработки сигнала включает в себя генерацию, на устройстве, модулированного шумового сигнала путем применения спектрального формирования к первому шумовому сигналу. Способ также включает в себя генерацию, на устройстве, сигнала возбуждения верхней полосы путем объединения модулированного шумового сигнала и гармонически расширенного сигнала.

[034] В другом конкретном аспекте, способ обработки сигнала включает в себя прием, на устройстве, коэффициента вокализации нижней полосы и параметра конфигурации смешивания, связанного с расширенным по полосе аудиопотоком. Способ также включает в себя определение, на устройстве, конфигурации смешивания верхней полосы на основании коэффициента вокализации нижней полосы и параметра конфигурации смешивания. Способ дополнительно включает в себя генерацию, на устройстве, сигнала возбуждения верхней полосы на основании конфигурации смешивания верхней полосы.

[035] Другие аспекты, преимущества и признаки настоящего изобретения явствуют из заявки в целом, включающей в себя следующие разделы: краткое описание чертежей, подробное описание и формула изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[036] Фиг. 1 - блок-схема конкретного иллюстративного аспекта системы, которая включает в себя устройства, которые способны генерировать сигнал верхней полосы;

[037] фиг. 2 - схема другого аспекта системы, которая включает в себя устройства, которые способны генерировать сигнал верхней полосы;

[038] фиг. 3 - схема другого аспекта системы, которая включает в себя устройства, которые способны генерировать сигнал верхней полосы;

[039] фиг. 4 - схема другого аспекта системы, которая включает в себя устройства, которые способны генерировать сигнал верхней полосы;

[040] фиг. 5 - схема конкретного иллюстративного аспекта передискретизатора, который может быть включен в один или более из систем, показанных на фиг. 1-4;

[041] фиг. 6 - диаграмма конкретного иллюстративного аспекта спектрального транспонирования сигнала, которое может осуществляться одной или более из систем, показанных на фиг. 1-4;

[042] фиг. 7 - блок-схема операций для иллюстрации аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[043] фиг. 8 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[044] фиг. 9 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[045] фиг. 10 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[046] фиг. 11 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[047] фиг. 12 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[048] фиг. 13 - схема другого аспекта системы, которая включает в себя устройства, которые способны генерировать сигнал верхней полосы;

[049] фиг. 14 - схема компонентов системы, показанной на фиг. 13;

[050] фиг. 15 - схема для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[051] фиг. 16 - схема для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[052] фиг. 17 - схема компонентов системы, показанной на фиг. 13;

[053] фиг. 18 - схема для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[054] фиг. 19 - схема компонентов системы, показанной на фиг. 13;

[055] фиг. 20 - схема для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[056] фиг. 21 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[057] фиг. 22 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[058] фиг. 23 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[059] фиг. 24 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[060] фиг. 25 - блок-схема операций для иллюстрации другого аспекта способа генерации сигнала верхней полосы;

[061] фиг. 26 - блок-схема устройства, способного осуществлять генерацию сигнала верхней полосы в соответствии с системами и способами, показанными на фиг. 1-25; и

[062] фиг. 27 - блок-схема базовой станции, способной осуществлять генерацию сигнала верхней полосы в соответствии с системами и способами, показанными на фиг. 1-26.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[063] Согласно фиг. 1, раскрыт конкретный иллюстративный аспект системы, которая включает в себя устройства, которые способны генерировать сигнал верхней полосы, и в целом обозначенной 100.

[064] Система 100 включает в себя первое устройство 102, осуществляющее связь, через сеть 107, со вторым устройством 104. Первое устройство 102 может включать в себя процессор 106. Процессор 106 может быть подключен к или может включать в себя кодер 108. Второе устройство 104 может быть подключен к или осуществлять связь с одним или более громкоговорителями 122. Второе устройство 104 может включать в себя процессор 116, память 132 или и то, и другое. Процессор 116 может быть подключен к или может включать в себя декодер 118. Декодер 118 может включать в себя первый декодер 134 (например, декодер на основе линейного предсказания с алгебраическим кодовым возбуждением (ACELP)) и второй декодер 136 (например, декодер на основе расширения полосы во временной области (TBE)). В иллюстративных аспектах, один или более описанных здесь методов могут быть включены в промышленный стандарт, в том числе, но без ограничения, стандарт трехмерного (3D) аудио группы экспертов по движущимся изображениям (MPEG)-H.

[065] Второй декодер 136 может включать в себя преобразователь 156 кадров TBE, подключенный к модулю 146 расширения полосы, модулю 162 декодирования или обоим. Модуль 162 декодирования может включать в себя генератор 147 сигнала возбуждения верхней полосы (HB), генератор 148 сигнала HB или оба. Модуль 146 расширения полосы может быть подключен, через модуль декодирования, к генератору 138 сигнала. Первый декодер 134 может быть подключен ко второму декодеру 136, генератору 138 сигнала или обоим. Например, первый декодер 134 может быть подключен к модулю 146 расширения полосы, генератору 147 сигнала возбуждения HB или обоим. Генератор 147 сигнала возбуждения HB может быть подключен к генератору 148 сигнала HB. Память 132 может быть выполнена с возможностью хранения инструкций для осуществления одной или более функций (например, первой функции 164, второй функции 166 или обеих). Первая функция 164 может включать в себя первую нелинейную функцию (например, квадратичную функцию), и вторая функция 166 может включать в себя вторую нелинейную функцию (например, функцию абсолютного значения), которая отличается от первой нелинейной функции. Альтернативно, такие функции могут быть реализованы с использованием оборудования (например, схемы) на втором устройстве 104. Память 132 может быть выполнена с возможностью хранения одного или более сигналов (например, первого сигнала 168 возбуждения, второго сигнала 170 возбуждения или обоих). Второе устройство 104 может дополнительно включать в себя приемник 192. В конкретной реализации, приемник 192 может быть включен в приемопередатчик.

[066] В ходе эксплуатации, первое устройство 102 может принимать (или генерировать) входной сигнал 114. Входной сигнал 114 может соответствовать речи одного или более пользователей, фоновому шуму, молчанию или их комбинации. В конкретном аспекте, входной сигнал 114 может включать в себя данные в частотном диапазоне от приблизительно 50 герц (Гц) до приблизительно 16 килогерц (кГц). Часть нижней полосы входного сигнала 114 и часть верхней полосы входного сигнала 114 могут занимать неперекрывающиеся полосы частот 50 Гц - 7 кГц и 7 кГц - 16 кГц, соответственно. В альтернативном аспекте, часть нижней полосы и часть верхней полосы могут занимать неперекрывающиеся полосы частот 50 Гц - 8 кГц и 8 кГц - 16 кГц, соответственно. В еще одном альтернативном аспекте, часть нижней полосы и часть верхней полосы могут перекрываться (например, 50 Гц - 8 кГц и 7 кГц - 16 кГц, соответственно).

[067] Кодер 108 может генерировать аудиоданные 126 путем кодирования входного сигнала 114. Например, кодер 108 может генерировать первый битовый поток 128 (например, битовый поток ACELP) на основании сигнала нижней полосы входного сигнала 114. Первый битовый поток 128 может включать в себя информацию параметров нижней полосы (например, коэффициенты линейного предсказания (LPC) нижней полосы, частоты линейчатого спектра нижней полосы (LSF) или о то, и другое) и сигнал возбуждения нижней полосы (например, остаток нижней полосы входного сигнала 114).

[068] В конкретном аспекте, кодер 108 может генерировать сигнал возбуждения верхней полосы и может кодировать сигнал верхней полосы входного сигнала 114 на основании сигнала возбуждения верхней полосы. Например, кодер 108 может генерировать второй битовый поток 130 (например, битовый поток TBE) на основании сигнала возбуждения верхней полосы. Второй битовый поток 130 может включать в себя параметры битового потока, что дополнительно описано со ссылкой на фиг. 3. Например, параметры битового потока могут включать в себя один или более параметров 160 битового потока, как показано на фиг. 1, режим 158 нелинейной (NL) конфигурации или их комбинацию. Параметры битового потока могут включать в себя информацию параметров верхней полосы. Например, второй битовый поток 130 может включать в себя, по меньшей мере, одно из коэффициентов LPC верхней полосы, LSF верхней полосы, коэффициентов пар спектральных линий (LSP) верхней полосы, информации формы коэффициента усиления (например, параметров временного коэффициента усиления, соответствующих подкадрам конкретного кадра), информации кадра коэффициента усиления (например, параметров коэффициента усиления, соответствующих отношению энергий верхней полосы к нижней полосе для конкретного кадра), и/или другие параметры, соответствующие части верхней полосы входного сигнала 114. В конкретном аспекте, кодер 108 может определять коэффициенты LPC верхней полосы с использованием, по меньшей мере, одного из векторного квантователя, скрытой марковской модели (HMM), модели гауссовой смеси (GMM) или другой модели или способа. Кодер 108 может определять LSF верхней полосы, LSP верхней полосы или и то, и другое, на основании коэффициентов LPC.

[069] Кодер 108 может генерировать информацию параметров верхней полосы на основании сигнала верхней полосы входного сигнала 114. Например, ʺлокальныйʺ декодер первого устройства 102 может эмулировать декодер 118 второго устройства 104. ʺЛокальныйʺ декодер может генерировать синтезированный аудиосигнал на основании сигнала возбуждения верхней полосы. Кодер 108 может генерировать значения коэффициента усиления (например, форму коэффициента усиления, кадр коэффициента усиления или оба) на основании сравнения синтезированного аудиосигнала и входного сигнала 114. Например, значения коэффициента усиления могут соответствовать разности между синтезированным аудиосигналом и входным сигналом 114. Аудиоданные 126 могут включать в себя первый битовый поток 128, второй битовый поток 130 или оба. Первое устройство 102 может передавать аудиоданные 126 на второе устройство 104 через сеть 107.

[070] Приемник 192 может принимать аудиоданные 126 от первого устройства 102 и может выдавать аудиоданные 126 на декодер 118. Приемник 192 также может сохранять аудиоданные 126 (или их части) в памяти 132. В альтернативной реализации, в памяти 132 может храниться входной сигнал 114, аудиоданные 126 или оба. В этой реализации, входной сигнал 114, аудиоданные 126 или оба, могут генерироваться вторым устройством 104. Например, аудиоданные 126 могут соответствовать информационным материалам (например, музыке, фильмам, телевизионным шоу и т.д.), которые хранятся на втором устройстве 104 или передаются в потоке вторым устройством 104.

[071] Декодер 118 может выдавать первый битовый поток 128 на первый декодер 134 и второй битовый поток 130 на второй декодер 136. Первый декодер 134 может извлекать (или декодировать) информацию параметров нижней полосы, например, коэффициенты LPC нижней полосы, LSF нижней полосы, или и то, и другое, и сигнал 144 возбуждения нижней полосы (LB) (например, остаток нижней полосы входного сигнала 114) из первого битового потока 128. Первый декодер 134 может выдавать сигнал 144 возбуждения LB на модуль 146 расширения полосы. Первый декодер 134 может генерировать сигнал 140 LB на основании параметров нижней полосы и сигнала 144 возбуждения LB с использованием конкретной модели LB. Первый декодер 134 может выдавать сигнал 140 LB на генератор 138 сигнала, как показано.

[072] Первый декодер 134 может определять коэффициент 154 вокализации (VF) LB (например, значение от 0,0 до 1,0) на основании информации параметров LB. VF 154 LB может указывать вокализованный/невокализованный характер (например, сильно вокализованный, слабо вокализованный, слабо невокализованный или сильно невокализованный) сигнала 140 LB. Первый декодер 134 может выдавать VF 154 LB на генератор 147 сигнала возбуждения HB.

[073] Преобразователь 156 кадров TBE может генерировать параметры битового потока путем разбора второго битового потока 130. Например, параметры битового потока могут включать в себя параметры 160 битового потока, режим 158 NL конфигурации или их комбинацию, что дополнительно описано со ссылкой на фиг. 3. Преобразователь 156 кадров TBE может выдавать режим 158 NL конфигурации на модуль 146 расширения полосы, параметры 160 битового потока на модуль 162 декодирования, или совершать оба эти действия.

[074] Модуль 146 расширения полосы может генерировать расширенный сигнал 150 (например, гармонически расширенный сигнал возбуждения верхней полосы) на основании сигнала 144 возбуждения LB, режима 158 NL конфигурации, или обоих, как описано со ссылкой на фиг. 4-5. Модуль 146 расширения полосы может выдавать расширенный сигнал 150 на генератор 147 сигнала возбуждения HB. Генератор 147 сигнала возбуждения HB может синтезировать сигнал 152 возбуждения HB на основании параметров 160 битового потока, расширенного сигнала 150, VF 154 LB или их комбинации, что дополнительно описано со ссылкой на фиг. 4. Генератор 148 сигнала HB может генерировать сигнал 142 HB на основании сигнала 152 возбуждения HB, параметров 160 битового потока или их комбинации, что дополнительно описано со ссылкой на фиг. 4. Генератор 148 сигнала HB может выдавать сигнал 142 HB на генератор 138 сигнала.

[075] Генератор 138 сигнала может генерировать выходной сигнал 124 на основании сигнала 140 LB, сигнала 142 HB или обоих. Например, генератор 138 сигнала может генерировать дискретизированный с повышением сигнал HB путем повышающей дискретизации сигнала 142 HB с конкретным коэффициентом (например, 2). Генератор 138 сигнала может генерировать спектрально транспонированный сигнал HB путем спектрального транспонирования дискретизированного с повышением с