BR112012007187B1 - Método e dispositivo para processar um sinal de áudio, e, meio de armazenamento legível por computador não transitório - Google Patents

Abstract

método implementado em computador e dispositivo para processar um sinal e meio de armazenamento legível por computador tangivelmente corporificado. descreve-se um método, sistema e produto de programa de computador para processar um sinal de áudio codificado. em uma forma de realização exemplificativa, o sistema recebe um sinal codificado na faixa de baixa frequência e informação de energia codificada usada para deslocamento em frequência do sinal codificado na faixa de baixa frequência. o sinal na faixa de baixa frequência é decodificado e uma depressão de energia do sinal decodificado é alisada. o sinal na faixa de baixa frequência alisado é deslocado em frequência para gerar um sinal na faixa de alta frequência. o sinal na faixa de baixa frequência alisado é deslocado em frequência para gerar um sinal na faixa de alta frequência. o sinal na faixa frequência e o sinal na faixa de alta frequência são então combinados e emitidos.

Description

Campo Técnico

[001] A presente descrição se refere a um aparelho e a um método de processamento de sinal, bem como a um programa. Mais particularmente, uma modalidade se refere a um aparelho e a um método de processamento de sinal, bem como a um programa configurado de modo que áudio de qualidade de áudio superior é obtido, no caso de decodificação de um sinal de áudio codificado.

Técnica Anterior

[002] Convencionalmente, HE-AAC (High Efficiency MPEG (Moving Picture Experts Group) 4 AAC (Advanced Audio Coding)) (International Standard ISO/EC 14496-3), etc. são conhecidas como técnicas de codificação de sinais de áudio. Com essas técnicas de codificação, uma tecnologia de codificação com características de grande alcance, chamada SBR (Spectral Band Replication - Replicação de Banda Espectral), é usada (por exemplo, veja PTL 1).

[003] Com SBR, quando da codificação de um sinal de áudio, componentes codificados de baixo alcance do sinal de áudio (daqui em diante, designado como um sinal de baixo alcance, isto é, um sinal na faixa de baixa frequência) são emitidos junto com informação de SBR para gerar componentes de grande alcance do sinal de áudio (daqui em diante, designado um sinal de grande alcance, isto é, um sinal na faixa de alta frequência). Com um aparelho de decodificação, o sinal codificado de baixo alcance é decodificado, enquanto, além disso, o sinal de baixo alcance, obtido por decodificação de um sinal de áudio consistindo do sinal de baixo alcance e do sinal de grande alcance é obtido.

[004] Mais especificamente, suponhamos que o sinal de baixo alcance SL1, ilustrado na figura 1, é obtido através de decodificação, por exemplo. Aqui, na figura 1, o eixo geométrico horizontal indica frequência e o eixo geométrico vertical indica energia de respectivas frequências de um sinal de áudio. Também, as linhas verticais interrompidas, no desenho, representam limites de banda de fator de escala. Bandas de fator de escala são bandas que enfeixam, pluralmente, sub-bandas de uma dada largura de banda, isto é, a resolução de um filtro de análise de QMF (Quadrature Mirror Filter - Filtro Espelho em Quadratura).

[005] Na figura 1, uma banda consistindo das sete bandas consecutivas de fator de escala no lado direito do desenho do sinal de baixo alcance SL1 é tomada como sendo o grande alcance. Energias de banda de fator de escala de grande alcance no lado de grande alcance E11 a E17 são obtidas para cada uma das bandas de fator de escala no lado de grande alcance pela decodificação da informação de SBR.

[006] Adicionalmente, o sinal de baixo alcance SL1 e as energias de banda de fator de escala de grande alcance são usadas e um sinal de grande alcance para cada banda de fator de escala é gerado. Por exemplo, no caso onde um sinal de grande alcance para a banda de fator de escala Bobj é gerado, componentes da banda de fator de escala Borg de fora do sinal de baixo alcance SL1 têm mudado em frequência para a banda da banda de fator de escala Borg. O sinal obtido pela mudança de frequência é ajustado em ganho e tomado como sendo um sinal de grande alcance. Nesse momento, o ajuste de ganho é conduzido de modo que a energia média do sinal obtido pela mudança de frequência se torna a mesma magnitude que a energia de banda de fator de escala de grande alcance E13 na banda de fator de escala Bobj.

[007] De acordo com esse processamento, o sinal de grande alcance SH1 ilustrado na figura 2 é gerado como o componente de banda de fator de escala Bobj. Aqui, na figura 2, sinais de referência idênticos são dados às porções correspondentes ao caso na figura 1 e sua descrição é omitida ou reduzida.

[008] Dessa maneira, no lado de decodificação de sinal de áudio, um sinal de baixo alcance e informação de SBR são usados para gerar componentes de grande alcance não incluídos em um sinal de baixo alcance codificado e decodificado e expandir a banda, assim, tornando possível reproduzir áudio de qualidade de áudio superior.

Relação de Citações Literatura de Patente

[009] PTL 1: Publicação de Pedido de Patente Japonês Não Examinado (Tradução de Pedido de PCT) N° 2001 - 521648

Sumário da Invenção

[0010] É descrito um método para processar um sinal implementado por computador de áudio. O método pode ainda incluir a decodificação do sinal para produzir um sinal decodificado tendo um espectro de energia de uma forma incluindo uma redução de energia. Adicionalmente, o método pode incluir a realização de um processamento por filtro no sinal decodificado, o processamento por filtro separando o sinal decodificado em sinais de banda na faixa de baixa frequência . O método pode incluir também a realização de um processo de atenuação no sinal decodificado, o processo de atenuação atenuando a redução de energia do sinal decodificado. O método pode ainda incluir a realização de uma mudança de frequência no sinal decodificado atenuado, a mudança de frequência gerando sinais de banda na faixa de alta frequência a partir dos sinais de banda na faixa de baixa frequência. De modo adicional, o método pode incluir a combinação dos sinais de banda na faixa de baixa frequência e dos sinais de banda na faixa de alta frequência para gerar um sinal de saída. O método pode ainda incluir a emissão do sinal de saída.

[0011] Também é descrito um dispositivo para processamento de um sinal. O dispositivo pode incluir um circuito de decodificação na faixa de baixa frequência, configurado para receber um sinal codificado na faixa de baixa frequência correspondente ao sinal de áudio e decodificar o sinal codificado para produzir um sinal decodificado tendo um espectro de energia de uma forma incluindo uma redução de energia. Adicionalmente, o dispositivo pode incluir um processador de filtro configurado para realizar processamento por filtro no sinal decodificado, o processamento por filtro separando o sinal decodificado em sinais de banda na faixa de baixa frequência O dispositivo também pode incluir um circuito de geração na faixa de alta frequência configurado para realizar um processo de atenuação no sinal decodificado, o processo de atenuação atenuando a redução de energia e realizar uma mudança de frequência no sinal decodificado atenuado, a mudança de frequência gerando sinais de banda na faixa de alta frequência a partir de sinais de banda na faixa de baixa frequência . O dispositivo pode, adicionalmente, incluir um circuito combinatório configurado para combinar os sinais de banda na faixa de baixa frequência e os sinais de banda na faixa de alta frequência para gerar um sinal de saída e emitir o sinal de saída.

[0012] Também é descrito um meio de armazenamento legível em computador, tangivelmente concretizado, incluindo instruções que, quando executadas por um processador, realizam um método para processamento de um sinal de áudio. O método pode incluir o recebimento de um sinal codificado na faixa de baixa frequência correspondente ao sinal de áudio. O método ainda pode incluir a decodificação do sinal para produzir um sinal decodificado tendo um espectro de energia de uma forma que inclui uma redução de energia. De modo adicional, o método pode incluir a realização de um processamento por filtro no sinal decodificado, o processamento por filtro separando o sinal decodificado em sinais de banda na faixa de baixa frequência. O método pode incluir ainda a realização de um processo de atenuação no sinal decodificado, o processo de atenuação atenuando a redução de energia do sinal decodificado. O método ainda pode incluir a realização de uma mudança de frequência no sinal decodificado atenuado, a mudança de frequência gerando sinais de banda na faixa de alta frequência a partir dos sinais de banda na faixa de baixa frequência. Adicionalmente, o método pode incluir a combinação dos sinais de banda na faixa de baixa frequência e dos sinais de banda na faixa de alta frequência para gerar um sinal de saída. O método pode ainda incluir o envio de um sinal de saída.

Problema Técnico

[0013] Contudo, em casos onde há um buraco no sinal de baixo alcance SL1 usado para gerar um sinal de grande alcance, isto é, onde há um sinal na faixa de baixa frequência, tendo um espectro de energia de uma forma que inclui uma redução de energia usada para gerar um sinal na faixa de alta frequência, como a banda de fator de escala Borg na figura 2, é altamente provável que a forma do sinal de grande alcance SH1 obtido se tornará uma forma amplamente diferente da forma de frequência do sinal obtido, que se torna uma causa da degradação auditiva. Aqui, o estado de haver um buraco em um sinal de baixo alcance se refere a um estado em que a energia de uma dada banda é acentuadamente baixa, comparada com as energias de bandas adjacentes, com uma porção do espectro de energia de baixo alcance (forma de onda de energia de cada frequência) se projetando para baixo, no desenhos. Em outras palavras, refere-se a um estado em que a energia de uma porção dos componentes de banda é reduzida, isto é, um espectro de energia de uma forma que inclui uma redução de energia.

[0014] No exemplo na figura 2, uma vez que existe uma redução no sinal de baixo alcance, isto é, sinal na faixa de baixa frequência SL1 usado para gerar um sinal de grande alcance, isto é, sinal na faixa de alta frequência, uma redução também ocorre no sinal de grande alcance SH1. Se existe uma redução em um sinal de baixo alcance usado para gerar um sinal de grande alcance dessa maneira, os componentes de grande alcance podem não mais serem reproduzidos precisamente e degradação auditiva pode ocorrer em um sinal de áudio obtido por meio de decodificação.

[0015] Também, com SBR, processamento chamado limite de ganho e interpolação pode ser conduzido. Em alguns casos, esse processamento pode fazer com que reduções ocorram em componentes de grande alcance.

[0016] Aqui, limitação de ganhos é o processamento que suprime valores de pico do ganho dentro de uma banda limitada, consistindo de múltiplas sub-bandas em relação ao valor médio do ganho dentro da banda limitada.

[0017] Por exemplo, suponhamos que o sinal de baixo alcance SL2, ilustrado na figura 3, é obtido através de decodificação de um sinal de baixo alcance. Aqui, na figura 3, o eixo geométrico horizontal indica a frequência e o eixo geométrico vertical indica energia de respectivas frequências de um sinal de áudio. Também, as linhas interrompidas verticais, no desenho, representam limites de banda de fator de escala.

[0018] Na figura 3, uma banda que consiste de sete bandas consecutivas de fator de escala no lado direito do desenho do sinal de baixo alcance SL2 é tomada como sendo o grande alcance. Através da decodificação de informação de SBR, as energias de banda de fator de escala de grande alcance E21 a E27 são obtidas.

[0019] Também, uma banda que consiste das três bandas de fator de escala de Bobj 1 a Bobj3 é tomada como sendo uma banda limitada. Além disso, suponhamos que os respectivos componentes das bandas de fator de escala Borg1 a Borg3 do sinal de baixo alcance SL2 sejam usados e os respectivos sinais de grande alcance para as bandas de fator de escala Bobj a Bobj3 no lado de grande alcance são gerados.

[0020] Em consequência, quando da geração de um sinal de grande alcance SH2 na banda de fator de escala Bobj2, ajuste de ganho é feito, basicamente, de acordo com o diferencial de energia G2 entre a energia média da banda de fator de escala Borg2 do sinal de baixo alcance SL2 e a energia de banda de fator de escala de grande alcance E22. Em outras palavras, o ajuste de ganho é conduzido por meio de mudança de frequência dos componentes da banda de fator de escala Borg2 do sinal de baixo alcance SL2 e multiplicando o sinal obtido como um resultado pelo diferencial de energia G2. esse é tomado como sendo o sinal de grande alcance SH2.

[0021] Contudo, com o limite de ganho, se o diferencial de energia G2 for maior do que o valor médio G dos diferenciais de energia G1 a G3 das bandas de fator de escala Bobj1 a Bobj3 dentro da banda limitada, o diferencial de energia G2 pelo qual o sinal de mudado em frequência é multiplicado será tomado como sendo o valor médio G. Em outras palavras, o ganho do sinal de grande alcance para a banda de fator de escala Bobj2 será suprimido.

[0022] No exemplo na figura 3, a energia da banda de fator de escala Borg2 no sinal de baixo alcance SL2 tornou-se menor, comparando com as energias das bandas de fator de escala Borg1 e Borg3 adjacentes. Em outras palavras, uma redução ocorreu na porção de banda de fator de escala Borg2.

[0023] Em contraste, a energia de banda de fator de escala de grande alcance E22 da banda de fator de escala Bobj2, isto é, o destino da aplicação dos componentes de baixo alcance é maior do que as energias de banda de fator de escala de grande alcance das bandas de fator de escala Bobj1 e Bobj3.

[0024] Por essa razão, o diferencial de energia G2 da banda de fator de escala Bobj2 se torna maior do que o valor médio G do diferencial de energia dentro da banda limitada e o ganho do sinal de grande alcance para a banda de fator de escala Bobj2 é suprimido pelo limite de ganho.

[0025] Em consequência, na banda de fator de escala Bobj2, a energia do sinal de grande alcance SH2 se torna drasticamente menor do que a energia de banda de fator de escala de grande alcance E22 e a forma da frequência do sinal de grande alcance gerado se torna uma forma que difere, grandemente, da forma de frequência do sinal original. Desse modo, a dados de áudio ocorre no áudio finalmente obtido pela decodificação.

[0026] Também, a interpolação é uma técnica de geração de sinal de grande alcance que conduz mudança de frequência e cada sub-banda, em lugar de cada banda de fator de escala.

[0027] Por exemplo, conforme ilustrado na figura 4, suponhamos que as respectivas sub-bandas Borg1 a Borg3 do sinal de baixo alcance SL3 sejam usadas, os respectivos sinais de grande alcance nas sub-bandas Bobj1 a Bobj3 no lado de grande alcance são gerados e uma banda consistindo das subbandas Bobj1 a Bobj3 é tomada como sendo uma banda limitada.

[0028] Aqui, na figura 4, o eixo geométrico horizontal indica frequência e o eixo geométrico vertical indica energia de respectivas frequências de um sinal de áudio. Também, através da decodificação da informação de SBR, energias de banda de fator de escala de grande alcance E31 a E37 são obtidas para cada banda de fator de escala.

[0029] No exemplo na figura 4, a energia da sub-banda Borg2 no sinal de baixo alcance SL3 se tornou menor, comparada com as energias das sub-bandas adjacentes Borg1 e Borg3 e uma redução ocorreu na porção da sub-banda Borg2. Por essa razão, e similarmente ao caso na figura 3, o diferencial de energia entre a energia da sub-banda Borg2 do sinal de baixo alcance SL3 e a energia de banda de fator de escala de grande alcance E33 se torna maior do que o valor médio do diferencial de energia dentro da banda limitada. Desse modo, o ganho do sinal de grande alcance SH3 na sub-banda BOBj2 é suprimido pelo limite de ganho.

[0030] Como um resultado, na sub-banda Bobj2, a energia do sinal de grande alcance SH3 se torna drasticamente menor do que a energia de banda de fator de escala de grande alcance E33 e a forma de frequência do sinal de grande alcance gerado pode se tornar uma forma que difere, grandemente, da forma de frequência do sinal original. Desse modo, similarmente ao caso na figura 3, a dados de áudio ocorre no áudio obtido por decodificação.

[0031] Como no acima, com SBR, tem havido casos onde áudio de alta qualidade de áudio não é obtido no lado de decodificação de sinal de áudio devido à forma (forma de frequência) do espectro de energia de um sinal de baixo alcance usado para gerar um sinal de grande alcance.

Efeitos Vantajosos da Invenção.

[0032] De acordo com um aspecto de uma modalidade, áudio de qualidade de áudio superior pode ser obtida no caso de decodificação de um sinal de áudio.

Breve Descrição dos Desenhos

[0033] A figura 1 é um diagrama explicando SBR convencional.

[0034] A figura 2 é um diagrama explicando SBR convencional.

[0035] A figura 3 é um diagrama explicando limite de ganho convencional.

[0036] A figura 4 é um diagrama explicando interpolação convencional.

[0037] A figura 5 é um diagrama explicando SBR ao qual uma modalidade foi aplicada;

[0038] A figura 6 é um diagrama ilustrando uma configuração exemplificativa de uma modalidade de um codificador ao qual uma modalidade foi aplicada.

[0039] A figura 7 é um fluxograma explicando um processo de codificação.

[0040] A figura 8 é um diagrama ilustrando uma configuração exemplificativa de uma modalidade de um decodificador ao qual uma modalidade foi aplicada.

[0041] A figura 9 é um fluxograma explicando um processo de decodificação.

[0042] A figura 10 é um fluxograma explicando um processo de codificação.

[0043] A figura 11 é um fluxograma explicando um processo de decodificação.

[0044] A figura 12 é um fluxograma explicando um processo de codificação

[0045] A figura 13 é um fluxograma explicando um processo de decodificação.

[0046] A figura 14 é um diagrama em blocos ilustrando uma configuração exemplificativa de um computador.

Descrição de Modalidades

[0047] Daqui em diante, serão descritas modalidades com referência aos desenhos.

Visão Geral da Presente Invenção

[0048] Primeiro, expansão de banda de um sinal de áudio por SBR ao qual uma modalidade foi aplicada serão descrita com referência à figura 5. Aqui, na figura 5, o eixo geométrico horizontal indica furo rosqueado (25) e o eixo geométrico vertical indica energia de respectivas frequências de um sinal de áudio. Também, as linhas verticais interrompidas, no desenho, representam limites de banda de fator de escala.

[0049] Por exemplo, suponhamos que o lado de decodificação de sinal de áudio, um sinal de baixo alcance SL1 e energias de banda de fator de escala de grande alcance Eobj1 a Eobj7 das respectivas bandas de fator de escala Bobj1 a Bobj7 no lado de grande alcance sejam obtidos dos dados recebidos do lado de codificação. Também suponhamos que o sinal de baixo alcance SL11 e as energias de banda de fator de escala de grande alcance Eobj1 a Eobj7 sejam usadas e os sinais de grande alcance das respectivas bandas de fator de escala Bobj1 a Bobj7 sejam gerados.

[0050] Agora, consideremos que o sinal de baixo alcance SL11 e o componente de banda de fator de escala Borg1 são usados para gerar um sinal de grande alcance da banda de fator de escala Bobj3 no lado de grande alcance .

[0051] No exemplo na figura 5, o espectro de energia do sinal de baixo alcance SL11 é grandemente reduzido no desenho na porção de banda de fator de escala Borg1. Em outras palavras, a energia tornou-se pequena, comparando com outras bandas. Por essa razão, se um sinal de grande alcance na banda de fator de escala Bobj3 for gerado por SBR convencional, uma redução também ocorrerá no sinal de grande alcance obtido e degradação auditiva ocorrerá no áudio.

[0052] Em consequência, em uma modalidade, um processo de achatamento (isto é, processo de atenuação) é primeiro conduzido no componente de banda de fator de escala Borg1 do sinal de baixo alcance SL11. Desse modo, um sinal de baixo alcance H11 da banda de fator de escala achatada Borg1 é obtido. O espectro de energia deste sinal de baixo alcance H11 é uniformemente acoplado às porções de banda adjacentes à banda de fator de escala Borg1 no espectro de energia do sinal de baixo alcance SL11. Em outras palavras, o sinal de baixo alcance SL11 após achatamento, isto é, atenuação, se torna um sinal em que uma redução não ocorre na banda de fator de escala Borg1.

[0053] Em assim fazendo, se o achatamento do sinal de baixo alcance SL11 for conduzido, o sinal de baixo alcance H11, obtido por meio de achatamento, é mudado em frequência para a banda da banda de fator de escala Bobj3. O sinal obtido por mudança de frequência é ajustado em ganho e tomado para ser um sinal de grande alcance H12.

[0054] Nesse ponto, o valor médio das energias em cada sub-banda do sinal de baixo alcance H11 é computado como a energia média Eorg1 da banda de fator de escala Borg1. Então, o ajuste de ganho do sinal de baixo alcance de mudado em frequência H11 é conduzido de acordo com a relação da energia média Eorg1 e a energia de banda de fator de escala de grande alcance Eobj3.

[0055] Na figura 5, uma vez que o sinal de baixo alcance sem redução H11 é usado e um sinal de grande alcance H12 é gerado, as energias das respectivas sub-bandas no sinal de grande alcance H12 têm quase a mesma magnitude que a energia de banda de fator de escala de grande alcance Eobj3. Consequentemente, um sinal de grande alcance quase que o mesmo que o sinal de grande alcance no sinal original é obtido.

[0056] Dessa maneira, se um sinal de baixo alcance achatado for usado para gerar um sinal de grande alcance, componentes de grande alcance de um sinal de áudio podem ser gerados com precisão superior e a degradação auditiva convencional de um sinal de áudio produzido por reduções no espectro de energia de um sinal de baixo alcance pode ser aperfeiçoada. Em outras palavras, torna-se possível obter áudio de qualidade de áudio superior.

[0057] Também, uma vez que reduções no espectro de energia podem ser removidas, se um sinal de baixo alcance for achatado, a degradação auditiva de um sinal de áudio pode ser impedida, se um sinal de baixo alcance achatado for usado para gerar um sinal de grande alcance, mesmo em casos onde limite de ganho e interpolação são conduzidos.

[0058] Aqui, pode ser configurado de modo que o achatamento de um sinal de baixo alcance é conduzido em todos os componentes de banda no lado de baixo alcance usados para gerar sinais de grande alcance ou pode ser configurado de modo que achatamento de sinal de baixo alcance é conduzido apenas em um componente de banda onde uma redução ocorre dentre os componentes de banda no lado de baixo alcance. Também, no caso onde o achatamento é conduzido apenas em um componente de banda onde uma redução ocorre, a banda submetida ao achatamento pode ser uma única sub-banda, se as sub-bandas são as bandas tomadas como unidades ou uma banda de largura arbitrária, consistindo de uma pluralidade de sub-bandas.

[0059] Além disso, daqui em diante, para uma banda de fator de escala ou outra banda consistindo de diversas sub-bandas, o valor médio das energias nas respectivas sub-bandas que constituem aquela banda , também será designado a energia média da banda.

[0060] A seguir, um codificador e um decodificador aos quais uma modalidade foi aplicada serão descritos. Aqui, a seguir, um caso em que geração de sinal de grande alcance é conduzida tomando bandas de fator de escala como unidades é descrito através de exemplo através de exemplo, mas geração de sinal de grande alcance, obviamente, também pode ser conduzida em bandas individuais, consistindo de uma ou de uma pluralidade de sub-bandas.

Primeira Modalidade <Configuração de Codificador>

[0061] A figura 6 ilustra uma configuração exemplificativa de uma modalidade de um codificador.

[0062] Um codificador 11 consiste de sub-amostrador 21, um circuito de codificação de baixo alcance 22, isto é, um circuito de codificação na faixa de baixa frequência, um processador de filtro de análise de QMF 23, circuito de codificação de grande alcance 24, isto é, um circuito de codificação na faixa de alta frequência e um circuito de multiplexação 25. Um sinal de entrada, isto é, um sinal de áudio, é fornecido ao sub-amostrador 21 e ao processador de filtro de análise de QMF 23 do codificador 11.

[0063] Através de sub-amostragem do sinal de entrada fornecido, o sub-amostrador 21 extrai um sinal de baixo alcance, isto é, os componentes de baixo alcance do sinal de entrada e fornece os mesmos ao circuito de codificação de baixo alcance 22. O circuito de codificação de baixo alcance 22 codifica o sinal de baixo alcance fornecido do sub-amostrador 21 de acordo com um dado esquema de codificação e fornece os dados codificados de baixo alcance obtidos como um resultado ao circuito de multiplexação 25. O esquema de AAC, por exemplo, existe como um método de codificação de um sinal de baixo alcance.

[0064] O processador de filtro de análise de QMF 23 conduz processamento por filtro usando um filtro de análise de QMF no sinal de entrada fornecido e separa o sinal de entrada em uma pluralidade de subbandas. Por exemplo, toda a banda de frequência s do sinal de entrada é separada em 64 por processamento por filtro e os componentes dessas 64 bandas (sub-bandas) são extraídos. O processador de filtro de análise de QMF 23 fornece os sinais das respectivas sub-bandas, obtidas pelo processamento por filtro, para o circuito de codificação de grande alcance 24.

[0065] De modo adicional, daqui em diante, os sinais das respectivas sub-bandas do sinal de entrada são tomados também para serem designados sinais de sub-bandas. Particularmente, tomando as bandas do sinal de baixo alcance extraído pelo sub-amostrador 21 como o baixo alcance, os sinais de sub-bandas de respectivas sub-bandas no lado de baixo alcance são designados sinais de sub-bandas de baixo alcance, isto é, sinais de banda na faixa de baixa frequência. Também, tomando as bandas de frequência maior do que as bandas no lado de baixo alcance dentre todas as bandas do sinal de entrada como o grande alcance , os sinais de sub-bandas das sub-bandas no lado de grande alcance são tomados para serem designados sinais de sub-bandas de grande alcance, isto é, sinais de banda na faixa de alta frequência.

[0066] Além disso, no seguinte, descrição tomando bandas de frequência maior do que o baixo alcance como o grande alcance continuará, mas uma porção do baixo alcance e do grande alcance também pode ser feita para sobreposição. Em outras palavras, pode ser configurada de modo que bandas compartilhadas mutuamente pelo baixo alcance e pelo grande alcance são incluídas.

[0067] O circuito de codificação de grande alcance 24 gera informação de SBR com base nos sinais de sub-bandas fornecidos do processador de filtro de análise de QMF 23 e a fornece para o circuito de multiplexação 25. Aqui, a informação de SBR é informação para obtenção das energias de banda de fator de escala de grande alcance das respectivas bandas de fator de escala no lado de grande alcance do sinal de entrada, isto é, o sinal original.

[0068] O circuito de multiplexação 25 multiplexa os dados codificados de baixo alcance do circuito de codificação de baixo alcance 22 e a informação de SBR do circuito de codificação de grande alcance 24 e envia o fluxo de bits obtido através de multiplexação.

Descrição de Processo de Codificação

[0069] Enquanto isso, se um sinal de entrada for introduzido no codificador 11 e a codificação do sinal de entrada for instruído, o codificador 11 conduz um processo de codificação e conduz a codificação do sinal de entrada. Daqui em diante, um processo de codificação pelo codificador 11 será descrito com referência ao fluxograma na figura 7.

[0070] Em uma etapa S11, o sub-amostrador 21 sub-amostra um sinal de entrada fornecido e extrai um sinal de baixo alcance e o fornece para o circuito de codificação de baixo alcance 22.

[0071] Em uma etapa S12, o circuito de codificação de baixo alcance 22 codifica o sinal de baixo alcance fornecido do sub-amostrador 21 de acordo com o esquema de AAC, por exemplo, e fornece os dados codificados de baixo alcance obtidos como um resultado para o circuito de multiplexação 25.

[0072] Em uma etapa S13, o processador de filtro de análise de QMF 23 conduz o processamento por filtro usando um filtro de análise de QMF no sinal de entrada fornecido e fornece os sinais de sub-bandas das respectivas sub-bandas, obtidos como um resultado, para o circuito de codificação de grande alcance 24.

[0073] Em uma etapa S14, o circuito de codificação de grande alcance 24 computa uma energia de banda de fator de escala de grande alcance Eobj, isto é, informação de energia, para cada banda de fator de escala no lado de grande alcance, com base nos sinais de sub-bandas fornecidos do processador de filtro de análise de QMF 23.

[0074] Em outras palavras, o circuito de codificação de grande alcance 24 toma uma banda que consiste de diversas sub-bandas consecutivas no lado de grande alcance como uma banda de fator de escala e usa os sinais de sub-bandas das respectivas sub-bandas dentro da banda de fator de escala para computar a energia de cada sub-banda. Então, o circuito de codificação de grande alcance 24 computa o valor médio das energias de cada sub-banda dentro da banda de fator de escala e toma o valor médio computado de energias como a energia de banda de fator de escala de grande alcance Eobj daquela banda de fator de escala. Desse modo, as energias de banda de fator de escala de grande alcance , isto é, informação de energia, Eobj1 a Eobj7 na figura 5, por exemplo, são calculadas.

[0075] Em uma etapa S15, o circuito de codificação de grande alcance 24 codifica as energias de banda de fator de escala de grande alcance Eobj para uma pluralidade de bandas de fator de escala, isto é, informação de energia de acordo com um dado esquema de codificação e gera informação de SBR. Por exemplo, as energias de banda de fator de escala de grande alcance Eobj são codificadas de acordo com a quantização escalar, codificação diferencial, codificação de comprimento variável ou outro esquema. O circuito de codificação de grande alcance 24 fornece a informação de SBR obtida através de codificação para o circuito de multiplexação 25.

[0076] Em uma etapa S16, o circuito de multiplexação 25 multiplexa os dados codificados de baixo alcance do circuito de codificação de baixo alcance 22 e a informação de SBR do circuito de codificação de grande alcance 24 e envia o fluxo de bits obtido através da multiplexação. O processo de codificação termina.

[0077] Em assim fazendo, o codificador 11 codifica um sinal de entrada e envia um fluxo de bits multiplexado com dados codificados de baixo alcance e informação de SBR. Em consequência, no lado de recebimento desse fluxo de bits, os dados codificados de baixo alcance são decodificados para obter um sinal de baixo alcance, isto é, um sinal na faixa de alta frequência. Um sinal de áudio de banda mais larga, consistindo do sinal de baixo alcance e do sinal de grande alcance, pode ser obtido.

Configuração de Decodificador

[0078] A seguir, um decodificador que recebe e decodifica um fluxo de bits enviado do codificador 11 na figura 6 será descrito. O decodificador é configurado conforme ilustrado na figura 8, por exemplo.

[0079] Em outras palavras, um decodificador 51 consiste de um circuito de desmultiplexação 61, um circuito de decodificação de baixo alcance 62, isto em um circuito de decodificação na faixa de baixa frequência, um processador de filtro de análise de QMF 63, um circuito de decodificação de grande alcance 64, isto é, um circuito gerador de faixa de alta frequência e um processador de filtro de síntese de QMF 65, isto é, um circuito combinatório.

[0080] O circuito de desmultiplexação 61 desmultiplexa um fluxo de bits recebido do codificador 11 e extrai dados codificados de baixo alcance e informação de SBR. O circuito de desmultiplexação 61 fornece os dados codificados de baixo alcance obtidos pela desmultiplexação para o circuito de decodificação de baixo alcance 62 e fornece a informação de SBR obtida através de desmultiplexação para o circuito de decodificação de grande alcance 64.

[0081] O circuito de decodificação de baixo alcance 62 decodifica os dados codificados de baixo alcance fornecidos do circuito de desmultiplexação 61 com um esquema de decodificação que corresponde ao esquema de codificação de sinal de baixo alcance (por exemplo, o esquema de AAC) usado pelo codificador 11 e fornece o sinal de baixo alcance, isto é, o sinal na faixa de baixa frequência, obtido como um resultado para o processador de filtro de análise de QMF 63. O processador de filtro de análise de QMF 23 63 conduz processamento por filtro usando um filtro de análise de QMF no sinal de baixo alcance fornecido do circuito de decodificação de baixo alcance 62 e extrai sinais de sub-bandas das respectivas sub-bandas no lado de baixo alcance do sinal de baixo alcance. Em outras palavras, a separação de bandas do sinal de baixo alcance é conduzida. O processador de filtro de análise de QMF 63 fornece os sinais de sub-bandas de baixo alcance, isto é, sinais de bandas na faixa de baixa frequência das respectivas subbandas no lado de baixo alcance que foram obtidas pelo processamento por filtro para o circuito de decodificação de grande alcance 64 e o processador de filtro de análise de QMF 65.

[0082] Usando a informação de SBR fornecida do circuito de desmultiplexação 61 e os sinais de sub-bandas de baixo alcance, isto é, sinais de sub-bandas na faixa de baixa frequência, fornecidos do processador de filtro de análise de QMF 63, o circuito de decodificação de grande alcance 64 gera sinais de grande alcance para respectivas bandas de fator de escala no lado de grande alcance e os fornece para o processador de filtro de síntese de QMF 65.

[0083] O processador de filtro de síntese de QMF 65 sintetiza, isto é, combina, os sinais de sub-bandas de baixo alcance fornecidos do processador de filtro de análise de QMF 63 e os sinais de grande alcance fornecidos do circuito de decodificação de grande alcance 64 de acordo com o processamento por filtro usando um filtro de síntese de QMF e gera um sinal de saída. Esse sinal de saída é um sinal de áudio que consiste de respectivos componentes de sub-bandas de grande alcance e é enviado do processador de filtro de síntese de QMF 65 para um alto-falante subsequente ou outra unidade de reprodução.

Descrição de Processo de Decodificação

[0084] Se um fluxo de bits do codificador 11 for fornecido para o decodificador 51 ilustrado na figura 8 , e decodificação do fluxo de bits for instruída, o decodificador 51 conduz um processo de decodificação e gera um sinal de saída. Daqui em diante, um processo de decodificação pelo decodificador 51 será descrito com referência ao fluxograma na figura 9.

[0085] Em uma etapa S41, o circuito de desmultiplexação 61 desmultiplexa o fluxo de bits recebido do codificador 11. Então, o circuito de desmultiplexação 61 fornece os dados codificados de baixo alcance obtidos através de desmultiplexação do fluxo de bits para o circuito de decodificação de baixo alcance 62 e, além disso, fornece informação de SBR para o circuito de decodificação de grande alcance 64.

[0086] Em uma etapa S42, o circuito de decodificação de baixo alcance 62 decodifica os dados codificados de baixo alcance fornecidos do circuito de decodificação de baixo alcance 62 e fornece o sinal de baixo alcance, isto é, o sinal na faixa de baixa frequência, obtido como um resultado do processador de filtro de análise de QMF 63.

[0087] Em uma etapa S43, o processador de filtro de análise de QMF 63 conduz processamento por filtro usando um filtro de análise de QMF no sinal de baixo alcance fornecido do circuito de decodificação de baixo alcance 62. Então, o processador de filtro de análise de QMF 63 fornece os sinais de sub-bandas de baixo alcance, isto é, sinais de banda na faixa de baixa frequência, das respectivas sub-bandas no lado de baixo alcance que foram obtidas através de processamento por filtro para o circuito de decodificação de grande alcance 64 e o processador de filtro de síntese de QMF 65.

[0088] Em uma etapa S44, o circuito de decodificação de grande alcance 64 decodifica a informação de SBR fornecida do circuito de decodificação de baixo alcance 62. Desse modo, energias de banda de fator de escala Eobj, isto é, informação de energia, das respectivas bandas de fator de escala no lado de grande alcance são obtidas.

[0089] Em uma etapa S45, o circuito de decodificação de grande alcance 64 conduz um processo de achatamento, isto é, um processo de atenuação, nos sinais de sub-bandas de baixo alcance fornecidos do processador de filtro de análise de QMF 63.

[0090] Por exemplo, para uma banda de fator de escala particular no lado de grande alcance, o circuito de decodificação de grande alcance 64 toma a banda de fator de escala no lado de baixo alcance que é usado para gerar um sinal de grande alcance para aquela banda de fator de escala como a banda de fator de escala alvo para o processo de achatamento. Aqui, as bandas de fator de escala no baixo alcance que são usadas para gerar sinais de grande alcance para as respectivas bandas de fator de escala no lado de grande alcance são tomadas para serem determinadas antecipadamente.

[0091] Em seguida, o circuito de decodificação de grande alcance 64 conduz processamento por filtro usando um filtro de achatamento nos sinais de sub-bandas de baixo alcance das respectivas sub-bandas, constituindo a banda de fator de escala alvo de processamento no lado de baixo alcance. Mais especificamente, com base nos sinais de sub-bandas de baixo alcance das respectivas sub-bandas, constituindo a banda de fator de escala alvo de processamento no lado de baixo alcance, o circuito de decodificação de grande alcance 64 computa as energias daquelas sub-bandas e computa o valor médio das energias computadas das respectivas sub-bandas como a energia média. O circuito de decodificação de grande alcance 64 achata os sinais de sub-bandas de baixo alcance das respectivas sub-bandas constituindo a banda de fator de escala alvo de processamento pelas relações entre as energias daquelas sub-bandas e a energia média.

[0092] Por exemplo, suponhamos que a banda de fator de escala tomada como o alvo de processamento consiste das três sub-bandas SB1 a SB3 e suponhamos que as energias E1 a E3 são obtidas como as energias daquelas sub-bandas. Nesse caso, o valor médio das energias E1 a E3 das sub- bandas SB1 a SB3 é computado como a energia média EA.

[0093] Então, os valores das relações de energias, isto é, EA/E1, EA/E2 e EA/E3, são multiplicados pelos respectivos sinais de sub-bandas de baixo alcance das sub-bandas SB1 a SB3. Dessa maneira, um sinal de subbanda de baixo alcance multiplicado por uma relação de energia é tomado para ser um sinais de sub-bandas de baixo alcance achatado.

[0094] Aqui, pode ser configurado também de modo que os sinais de sub-bandas de baixo alcance são achatados pela multiplicação da relação entre o valor máximo das energias E1 a E3 e a energia de uma sub-banda pelo sinal de sub-banda de baixo alcance daquela sub-banda. O achatamento dos sinais de sub-bandas de baixo alcance pode ser conduzido de qualquer maneira, desde que o espectro de energia de uma banda de fator de escala, consistindo daquelas sub-bandas, seja achatado.

[0095] Em assim fazendo, para cada banda de fator de escala no lado de grande alcance destinada a ser gerada de agora em diante, os sinais de sub-bandas de baixo alcance das respectivas sub-bandas constituindo as bandas de fator de escala no lado de baixo alcance que são usadas para gerar aquelas bandas de fator de escala são achatados.

[0096] Em uma etapa S46, para as respectivas bandas de fator de escala no lado de baixo alcance, que são usadas para gerar bandas de fator de escala no lado de grande alcance, o circuito de decodificação de grande alcance 64 computa as energias médias Eorg daquelas bandas de fator de escala.

[0097] Mais especificamente, o circuito de decodificação de grande alcance 64computa as energias das respectivas sub-bandas através do uso dos sinais de sub-bandas de baixo alcance achatados das respectivas sub-bandas, constituindo uma banda de fator de escala no lado de baixo alcance e, adicionalmente, computa o valor médio daquelas energias de sub-bandas como uma energia média Eorg.

[0098] Na etapa S47, o circuito de decodificação de grande alcance 64 muda em frequência os sinais das respectivas bandas de fator de escala no lado de baixo alcance, isto é, os sinais de banda na faixa de baixa frequência., que são usados para gerar bandas de fator de escala no lado de grande alcance, isto é, sinais de banda na faixa de alta frequência, para as bandas de frequência s das bandas de fator de escala no lado de grande alcance que são destinados a serem gerados. Em outras palavras, os sinais de sub-bandas de baixo alcance achatados das respectivas sub-bandas que constituem as bandas de fator de escala no lado de baixo alcance são mudados em frequência para gerar sinais de banda na faixa de alta frequência .

[0099] Em uma etapa S48, o circuito de decodificação de grande alcance 64 ajusta em ganho os sinais de sub-bandas de baixo alcance de mudado em frequência de acordo com as relações entre as energias de banda de fator de escala de grande alcance Eobj e as energias médias Eorg e gera sinais de sub-bandas de grande alcance para as bandas de fator de escala no lado de grande alcance.

[00100] Por exemplo, suponhamos que uma banda de fator de escala no grande alcance, que é destinada a ser gerada, daqui para frente é designada uma banda de fator de escala de grande alcance e que uma banda de fator de escala no lado de baixo alcance que é usada para gerar aquela banda de fator de escala de grande alcance é chamada uma banda de fator de escala de baixo alcance.

[00101] O circuito de decodificação de grande alcance64 ajusta o ganho dos sinais de sub-bandas de baixo alcance achatados de modo que o valor médio das energias dos sinais de sub-bandas de baixo alcance de mudado em frequência das respectivas sub-bandas que constituem a banda de fator de escala de baixo alcance se torna quase que da mesma magnitude que a energia de banda de fator de escala de grande alcance da banda de fator de escala de grande alcance.

[00102] Em assim fazendo, sinais de sub-bandas de baixo alcance de mudado em frequência e ganho ajustado são tomados como sendo sinais de sub-bandas de grande alcance para as respectivas sub-bandas de um banda de fator de escala de grande alcance e um sinal consistindo dos sinais de sub-bandas de grande alcance das respectivas sub-bandas de uma banda de fator de escala no lado de grande alcance é tomado como sendo um sinal de banda de fator de escala no lado de grande alcance (sinal de grande alcance). O circuito de decodificação de grande alcance 64 fornece os sinais de grande alcance gerados das respectivas bandas de fator de escala no lado de grande alcance para o processador de filtro de síntese de QMF 65.

[00103] Em uma etapa S49, o processador de filtro de síntese de QMF 65 sintetiza, isto é, combina, os sinais de sub-bandas de baixo alcance fornecidos do processador de filtro de análise de QMF 63 e os sinais de grande alcance fornecidos do circuito de decodificação de grande alcance 64 de acordo com o processamento por filtro usando um filtro de síntese de QMF e gera um sinal de saída. Então, o processador de filtro de síntese de QMF 65 envia o sinal de saída gerado e o processo de decodificação termina.

[00104] Em assim fazendo, o decodificador 51 achata, isto é, atenua os sinais de sub-bandas de baixo alcance e usa os sinais de sub-bandas de baixo alcance achatados e informação de SBR para gerar sinais de grande alcance para respectivas bandas de fator de escala no lado de grande alcance. Dessa maneira, pelo uso de sinais de sub-bandas de baixo alcance achatados para gerar sinais de grande alcance, um sinal de saída para reproduzir áudio de qualidade de áudio superior pode ser facilmente obtido.

[00105] Aqui, no precedente, todas as bandas no lado de baixo alcance são descritas como sendo achatadas, isto é, atenuadas. Contudo, no lado do decodificador 51, o achatamento também pode ser conduzido apenas em uma banda onde uma redução ocorre entre o baixo alcance. Nesses casos, sinais de baixo alcance são usados no decodificador 51, por exemplo, e uma banda de frequências onde uma supressão ocorre é detectada.

Segunda Modalidade <Descrição de Processo de Codificação>

[00106] Também, o codificador 11 pode também ser configurado para gerar informação de posição usada para achatar aquela banda e enviar informação de SBR, incluindo aquela informação. Nesses casos, o codificador 11 conduz o processo de codificação ilustrado na figura 10.

[00107] Daqui em diante, um processo de codificação será descrito com referência ao fluxograma na figura 10 para o caso de envio de informação de SBR, incluindo informação de posição, etc., de uma banda onde uma supressão ocorre.

[00108] Aqui, uma vez que o processamento na etapa S71 até a etapa S73 é similar ao processamento na etapa S11 até a etapa S13 na figura 7, sua descrição é omitida ou reduzida. Quando o processamento na etapa S73 é conduzido, os sinais de sub-bandas de respectivas sub-bandas são fornecidos para o circuito de codificação de grande alcance 24.

[00109] Em uma etapa S74, o circuito de codificação de grande alcance 24 detecta bandas com uma supressão dentre as bandas de frequência de baixo alcance, com base nos sinais de sub-bandas de baixo alcance das sub-bandas no lado de baixo alcance que foram fornecidos do processador de filtro de análise de QMF 23.

[00110] Mais especificamente, o circuito de codificação de grande alcance 24 computa a energia média E1, isto é, o valor médio das energias de todo o baixo alcance através de computação do valor médio das energias das respectivas sub-bandas no baixo alcance, por exemplo. Então, dentre as sub-bandas no baixo alcance, o circuito de codificação de grande alcance 24 detecta sub-bandas em que o diferencial entre a energia média E1 e a energia de sub-bandas se torna igual ou maior do que um valor limite pré-determinado Em outras palavras, sub-bandas são detectadas para as quais o valor obtido pela subtração da energia da sub-banda da energia média E1 é igual ou maior do que um valor limite.

[00111] Além disso, o circuito de codificação de grande alcance 24 toma uma banda que consiste das sub-bandas descritas acima para as quais o diferencial se torna igual ou maior do que o valor limite, sendo também uma banda que consiste de diversas sub-bandas consecutivas, como uma banda com uma redução (daqui em diante designada uma banda de achatamento). Aqui, pode haver casos onde uma banda de achatamento é uma banda que consiste de uma sub-banda.

[00112] Em uma etapa S75, o circuito de codificação de grande alcance 24 computa, para cada banda de achatamento, informação de posição indicando a posição de uma banda de achatamento e usuário final de ganho de achatamento, usada para achatar aquela banda de achatamento. O circuito de codificação de grande alcance 24 toma informação que consiste da informação de posição de achatamento e a instrumento de ganho de achatamento para cada banda de achatamento como informação de achatamento.

[00113] Mais especificamente, o circuito de codificação de grande alcance 24 toma informação indicando uma banda tomada para ser uma banda de achatamento como informação de posição de achatamento. Também, o circuito de codificação de grande alcance 24 calcula, para cada sub-banda que constitui uma banda de achatamento, o diferencial DE entre a energia média E1 e a energia daquela sub-banda, e toma informação que consiste do diferencial DE de cada sub-bandas que constitui uma banda de achatamento como informação de ganho de achatamento.

[00114] Em uma etapa S76, o circuito de codificação de grande alcance 24 computa as energias de banda de fator de escala de grande alcance Eobj das respectivas bandas de fator de escala no lado de grande alcance, com base nos sinais de sub-bandas fornecidos do processador de filtro de análise de QMF 23. Aqui, na etapa S76, processamento similar ao da etapa S14 na figura 7 é conduzido.

[00115] Em uma etapa S77, o circuito de codificação de grande alcance 24 codifica as energias de bandas de fatores de escala de grande alcance Eobj das respectivas bandas de fatores de escala no lado de grande alcance e a informação de achatamento das respectivas bandas de achatamento de acordo com um esquema de codificação, tal como quantização escalar e gera informação de SBR. O circuito de codificação de grande alcance 24 fornece a informação de SBR gerada para o circuito de multiplexação 25.

[00116] Após o que, o processamento em uma etapa S78 é conduzida e o processo de codificação termina, mas, uma vez que o processamento na etapa S78 é similar ao processamento na etapa S16 na figura 7, sua descrição é omitida ou reduzida.

[00117] Em assim fazendo, o codificador 11 detecta bandas de achatamento do baixo alcance e envia informação de SBR, incluindo informação de achatamento usada para achatar as respectivas bandas de achatamento junto com os dados codificados de baixo alcance. Assim, no lado do decodificador 51, torna-se possível conduzir mais facilmente o achatamento das bandas de achatamento. <Descrição de Processo de Decodificação>

[00118] Também, se um fluxo de bits enviado pelo processo de codificação descrito com referência ao flluxograma na figura 10 for transmitido para o decodificador 51, o decodificador 51, que recebeu aquele fluxo de bits conduz o processo de decodificação ilustrado na figura 11. Daqui em diante, um processo de decodificação pelo decodificador 51 será descrito com referência ao fluxograma na figura 11.

[00119] Aqui, uma vez que o processamento na etapa S101 até a etapa S104 é similar ao processamento na etapa S41 até a etapa S44 na figura 9, sua descrição é omitida ou reduzida. Contudo, no processamento na etapa S104, energias de bandas de fator de escala de grande alcance Eobj e informação de achatamento das respectivas bandas de achatamento é obtida pela decodificação de unidade de saída 207.

[00120] Em uma etapa S105, o circuito de decodificação de grande alcance 64 usa a informação de achatamento para achatar as bandas de achatamento indicadas pela informação de posição de achatamento incluída na informação de achatamento. Em outras palavras, o circuito de decodificação de grande alcance 64 conduz o achatamento através da adição do diferencial DE de uma sub-banda até o sinal de sub-banda de baixo alcance daquela sub-banda que constitui uma banda de achatamento indicada pela informação de posição de achatamento. Aqui, o diferencial DE para cada sub-banda de uma banda de achatamento é informação incluída na informação de achatamento como informação de ganho de achatamento.

[00121] Em assim fazendo, sinais de sub-bandas de baixo alcance da respectiva sub-banda constituindo uma banda de achatamento dentre as sub-bandas no lado de baixo alcance são achatadas. Após o que, os sinais de sub-bandas de baixo alcance achatados são usados, o processamento na etapa S 106 até a etapa S109 é conduzido e o processo de decodificação termina. Aqui, uma vez que esse processamento na etapa S106 até a etapa S109 é similar ao processamento na etapa S46 até a etapa S49 na figura 9, sua descrição é omitida ou reduzida.

[00122] Em assim fazendo, o decodificador 51 usa informação de achatamento incluída na informação de SBR, conduz achatamento de bandas de achatamento e gera sinais de grande alcance para respectivas bandas de fator de escala no lado de grande alcance. Através da condução de achatamento de bandas de achatamento usando informação de achatamento dessa maneira, sinais de grande alcance podem ser gerados mais fácil e rapidamente.

Terceira Modalidade <Descrição de Processo de Codificação>

[00123] Também, na segunda modalidade, informação de achatamento é descrita como estando incluída na informação de SBR como é e transmitida para O decodificador 51. Contudo, também pode ser configurada de modo que informação de achatamento seja vetor quantificado e incluído na informação de SBR.

[00124] Nesses casos, o circuito de codificação de grande alcance 24 do codificador 11 registra uma tabela de posições em que são associados uma pluralidade de vetores de informação de posição de achatamento, isto é, informação de posição de atenuação e índices de posição especificando aqueles vetores de informação de posição de achatamento, por exemplo. Aqui, um vetor de posição de informação de achatamento é um vetor tomando respectiva informação de posição de achatamento de uma ou de uma pluralidade de bandas de achatamento como seus elementos e é um vetor obtido pela disposição daquela informação de posição de achatamento em ordem da menor frequência de banda de achatamento.

[00125] Aqui, não só vetores de informação de posição de achatamento mutuamente diferentes, consistindo dos mesmo números de elementos, mas também uma pluralidade de vetores de informação de posição de achatamento, consistindo de números mutuamente diferentes de elementos, são registrados na tabela de posições.

[00126] Além disso, o circuito de codificação de grande alcance 24 do codificador 11 registra uma tabela de ganhos em que são associados uma pluralidade de vetores de informação de ganho de achatamento e índices de ganho especificando aqueles vetores de informação de ganho de achatamento. Aqui, um vetor de informação de ganho de achatamento é um vetor tomando respectiva informação de ganho de achatamento de uma ou de uma pluralidade de bandas de achatamento como seus elementos e é um vetor obtido pela disposição de informação de ganho de achatamento em ordem da menor frequência de banda de achatamento.

[00127] Similarmente ao caso da tabela de posição, não só uma pluralidade de vetores de informação de ganho de achatamento mutuamente diferentes, consistindo dos mesmos números de elementos, mas também tem uma pluralidade de vetores de informação de ganho de achatamento, consistindo de número de elementos mutuamente diferentes são registrados na tabela de ganhos.

[00128] No caso onde uma tabela de posições e uma tabela de ganhos são registradas no codificador 11 dessa maneira, o codificador 11 conduz o processo de codificação ilustrado na figura 12. Daqui em diante, um processo de codificação pelo codificador 11 será descrito com referência ao fluxograma na figura 12.

[00129] Aqui, uma vez que o respectivo processamento na etapa S145 é similar à respectiva etapa S71 até a etapa S75 na figura 10, sua descrição é omitida ou reduzida.

[00130] Se o processamento em uma etapa S145 for conduzido, informação de posição de achatamento e informação de ganho de achatamento for obtida para respectivas bandas de achatamento no baixo alcance de um sinal de entrada. Então, p circuito de codificação de grande alcance 24 dispõe a informação de posição de achatamento das respectivas bandas de achatamento em ordem da banda de frequência mais baixa e toma a mesma como um vetor de informação de posição de achatamento, enquanto, além disso, dispõe a informação de ganho de achatamento das respectivas bandas de achatamento em ordem de menor banda de frequências e a toma como um vetor de informação de ganho de achatamento.

[00131] Em uma etapa S146, o circuito de codificação de grande alcance 24 adquire um índice de posição e um índice de ganho correspondendo ao vetor de informação de posição de achatamento obtido e vetor de informação de ganho de achatamento.

[00132] Em outras palavras, dentre os vetores de informação de posição de achatamento registrados na tabela de posições, o circuito de codificação de grande alcance 24 especifica o vetor de informação de posição de achatamento com a distância euclidiana mais curta até o vetor de informação de posição de achatamento obtido na etapa S145. Então, da tabela de posições, o circuito de codificação de grande alcance 24 adquire o índice de posição associado com o vetor de informação de ganho de achatamento especificado.

[00133] Similarmente, dentre os vetores de informação de posição de achatamento registrados na tabela de posições, o circuito de codificação de grande alcance 24 especifica o vetor de informação de posição de achatamento com a distância euclidiana mais curta até o vetor de informação de posição de achatamento obtido na etapa S145. Então, da tabela de posições, o circuito de codificação de grande alcance 24 adquire o índice de ganho associado com o vetor de informação de ganho de achatamento especificado.

[00134] Em assim fazendo, se um índice de posição e um índice de ganho forem adquiridos , o processamento em uma etapa S147 é conduzido, subsequentemente, e energias de banda de fator de escala de grande alcance Eobj para respectivas bandas de fatores de escala no lado de grande alcance são calculadas. Aqui, uma vez que o processamento na etapa S147 é similar ao processamento na etapa S76 na figura 10, sua descrição é omitida ou reduzida.

[00135] Em uma etapa S148, o circuito de codificação de grande alcance 24 codifica as respectivas energias de bandas de fatores de escala de grande alcance Eobj, bem como o índice de posição e o índice de ganho adquiridos na etapa S146 de acordo com o esquema de codificação, como quantização escalar, e gera informação de SBR. O circuito de codificação de grande alcance 24 fornece informação de SBR gerada para o circuito de multiplexação 25.

[00136] Após o que o processamento em uma etapa S149 é conduzido e o processo de codificação termina, mas, uma vez que o processamento na etapa S149 é similar ao processamento na etapa S78 na figura 10, sua descrição é omitida ou reduzida.

[00137] Em assim fazendo, o codificador 11 detecta bandas de achatamento do baixo alcance e envia informação de SBR, incluindo um índice de posição e um índice de ganho para obtenção de informação de achatamento usada para achatar as respectivas bandas de achatamento juntamente com os dados codificados de baixo alcance. Desse modo, a quantidade de informação em um fluxo de bits enviado do codificador 11 pode ser diminuída.

<Descrição de Processo de Decodificação>

[00138] Também, no caso onde um índice de posição e um índice de ganho são incluídos na informação de SBR, uma tabela de posições e uma tabela de ganhos são registrados antes do circuito de decodificação de grande alcance 64 do decodificador 51.

[00139] Dessa maneira, no caso onde o decodificador 51 registra uma tabela de posições e uma tabela de ganhos, o decodificador 51 conduz o processo de decodificação ilustrado na figura 13. Daqui em diante, um processo de decodificação pelo decodificador 51 será descrito com referência ao fluxograma na figura 13.

[00140] Aqui, uma vez que o processamento na etapa S171 até a etapa S174 é similar ao processamento na etapa S101 até a etapa S104 na figura 11, sua descrição é omitida ou reduzida. Contudo, no processamento na etapa S174, energias de bandas de fatores de escala Eobj, bem como um índice de posição e um índice de ganho são obtidos através da decodificação da informação de SBR.

[00141] Em uma etapa S175, o circuito de decodificação de grande alcance 54 adquire um vetor de informação de posição de achatamento e um vetor de informação de ganho de achatamento com base no índice de posição e no índice de ganho.

[00142] Em outras palavras, o circuito de decodificação de grande alcance 64 adquire da tabela de posições registrada o vetor de informação de posição de achatamento associado com o índice de posição obtido pela decodificação e adquire da tabela de ganhos o vetor de informação de ganho de achatamento associado com o índice de ganho obtido através de decodificação. Do vetor de informação de posição de achatamento e do vetor de informação de ganho de achatamento obtidos dessa maneira, informação de achatamento de respectivas bandas de achatamento, isto é, informação de posição de achatamento e informação de ganho de achatamento de respectivas bandas de achatamento, é obtida.

[00143] Se informação de achatamento de respectivas bandas de achatamento for obtida, então, após o que o processamento na etapa S176 até a etapa S180 é conduzido e o processo de decodificação termina, mas, uma vez que esse processamento é similar ao processamento na etapa S105 até a etapa S109 na figura 11, sua descrição é omitida ou reduzida.

[00144] Em assim fazendo, o decodificador 51 conduz o achatamento de bandas de achatamento através da obtenção de informação de achatamento de respectivas bandas de achatamento a partir de um índice de posição e de um índice de ganho incluídos na informação de SBR e gera sinais de grande alcance para respectivas bandas de fatores de escala no lado de grande alcance. Através da obtenção de informação de achatamento de um índice de posição e de um índice de ganho dessa maneira, a quantidade de informação em um fluxo de bits recebido pode ser diminuída.

[00145] A série de processos descrita acima pode ser executada por meio de hardware ou executada por meio de software. No caso de execução da série de processos através de software, um programa que consiste desse software é instalado a partir de um meio de gravação de programa em um computador embutido em hardware para fins especiais ou, alternativamente, por exemplo, em um computador pessoal para fins gerais, etc., capaz de executar várias funções por meio da instalação de vários programas.

[00146] A figura 14 é um diagrama em blocos de uma configuração de hardware exemplificativa de um computador que executa a série de processos descrita acima de acordo com um programa.

[00147] Em um computador, uma CPU (Unidade Central de Processamento) 201, uma ROM (Memória Somente de Leitura) 202 e uma RAM (Memória de Acesso Randômico) 203 são acopladas uma à outra por um barramento 204.

[00148] Adicionalmente, uma interface de entrada/ saída 205 é acoplada ao barramento 204. Acoplada à interface entrada/ saída 205 está uma unidade de entrada 206 consistindo de um teclado, um mouse, um microfone, etc., uma unidade de saída 207, consistindo de uma tela, alto-falantes, etc., uma unidade de registro 208, consistindo de um disco rígido, memória não volátil, etc, uma unidade de comunicação 209, consistindo de uma interface de rede, etc. e um drive 210 que aciona um meio removível 211, tal como um disco magnético, um disco óptico, um disco magneto-óptico ou memória semicondutora.

[00149] Em um computador configurado como acima, a série de processos descrita acima é conduzida devido à CPU 201 carregando um programa gravado na unidade de gravação 208 na RAM 203 via a interface de entrada/ saída 205 e o barramento 204 e executando o programa, por exemplo.

[00150] O programa executado pelo computador (CPU 201) é, por exemplo, gravado no meio removível 211, que é mídia empacotada consistindo de discos magnéticos (incluindo discos flexíveis), discos ópticos (CD-ROM (Compact Disc - Read Only Memory), DVD (Digital Versatile Disc), etc.), discos magneto-ópticos ou memória semicondutora, etc. Alternativamente, o programa é proporcionado via um meio de transmissão cabeado ou sem fio, tal como uma rede de área local, a Internet ou difusão digital por satélite.

[00151] Adicionalmente, o programa pode ser instalado na unidade de gravação 208 via a interface entrada/ saída 205 por meio do carregamento do meio removível 211 no drive 210. Também, o programa pode ser recebido na unidade de comunicação 209 via um meio de transmissão cabeado ou sem fio e instalado na unidade de gravação 208. Caso contrário, o programa pode ser pré-instalado na ROM 202 ou na unidade de gravação 208.

[00152] Aqui, um programa executado por um computador pode ser um programa em que os processos são conduzidos em uma série de tempos, seguindo a ordem descrita na presente especificação, ou um programa em que processos são conduzidos em paralelo ou em tempos requeridos, tais como quando uma chamada é conduzida.

[00153] Aqui, modalidades não estão limitadas às modalidades descritas acima e várias modificações são possíveis dentro de um escopo que não se afasta da matéria principal. Relação de Sinais de Referência 11 codificador 22 circuito de codificação de baixo alcance 22, isto é, um circuito de codificação na faixa de baixa frequência; 24 circuito de codificação de grande alcance, isto é, um circuito de codificação na faixa de alta frequência; 25 circuito de multiplexação 51 decodificador 61 circuito de desmultiplexação 63 processador de filtro de análise de QMF 23 64 circuito de decodificação de grande alcance, isto é, um circuito de geração na faixa de alta frequência; 65 processador de filtro de síntese de QMF, isto é, circuito combinatório.

Claims (3)

1. Método para processar um sinal de áudio implementado por computador, caracterizadopelo fato de que compreende: decodificar um sinal codificado correspondendo ao sinal de áudio para produzir um sinal decodificado tendo um espectro de energia de uma forma que inclui uma depressão de energia; executar processamento por filtro no sinal decodificado, o processamento por filtro separando o sinal decodificado em sinais de banda na faixa de baixa frequência; computar uma energia média de uma pluralidade dos sinais de banda na faixa de baixa frequência; computar uma razão para um sinal selecionado dos sinais de banda na faixa de baixa frequência ao computar uma razão da energia média da pluralidade dos sinais de banda na faixa de baixa frequência em relação a uma energia para o sinal de banda na faixa de baixa frequência selecionado; multiplicar o sinal de banda na faixa de baixa frequência selecionado pela razão computada para suavizar a depressão de energia dos sinais de banda na faixa de baixa frequência; executar uma mudança de frequência nos sinais de banda na faixa de baixa frequência suavizados, a mudança de frequência gerando sinais de banda na faixa de alta frequência a partir dos sinais de banda na faixa de baixa frequência; combinar os sinais de banda na faixa de baixa frequência e os sinais de banda na faixa de alta frequência para gerar um sinal de saída, e, emitir o sinal de saída.

2. Dispositivo para processar um sinal de áudio, caracterizado pelo fato de que compreende: um circuito de decodificação de faixa de baixa frequência configurado para decodificar um sinal codificado correspondendo ao sinal de áudio para produzir um sinal decodificado tendo um espectro de energia de uma forma que inclui uma depressão de energia; um processador de filtro configurado para executar processamento por filtro no sinal decodificado, o processamento por filtro separando o sinal decodificado em sinais de banda em faixa de baixa frequência; um circuito gerador de faixa de alta frequência configurado para: computar uma energia média de uma pluralidade dos sinais de banda na faixa de baixa frequência; computar uma razão para um sinal selecionado dos sinais de banda na faixa de baixa frequência ao computar uma razão da energia média da pluralidade dos sinais de banda na faixa de baixa frequência em relação a uma energia para o sinal de banda na faixa de baixa frequência selecionado; multiplicar o sinal de banda na faixa de baixa frequência selecionado pela razão computada para suavizar a depressão de energia dos sinais de banda na faixa de baixa frequência; e executar uma mudança de frequência nos sinais de banda na faixa de baixa frequência suavizado, a mudança de frequência gerando sinais de banda na faixa alta frequência a partir dos sinais de banda na faixa de baixa frequência; e, um circuito combinatório configurado para combinar os sinais de banda na faixa de baixa frequência e os sinais de banda na faixa de alta frequência para gerar um sinal de saída, e emitir o sinal de saída.

3. Meio de armazenamento legível por computador não transitório, caracterizadopelo fato de que inclui instruções que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador execute um método para processar um sinal de áudio, o método compreendendo: decodificar um sinal codificado correspondendo ao sinal de áudio para produzir um sinal decodificado tendo um espectro de energia de uma forma que inclui uma depressão de energia; executar processamento por filtro no sinal decodificado, o processamento por filtro separando o sinal decodificado em sinais de banda na faixa de baixa frequência; computar uma energia média de uma pluralidade dos sinais de banda na faixa de baixa frequência; computar uma razão para um sinal selecionado dos sinais de banda na faixa de baixa frequência ao computar uma razão da energia média da pluralidade dos sinais de banda na faixa de baixa frequência em relação a uma energia para o sinal de banda na faixa de baixa frequência selecionado; multiplicar o sinal de banda na faixa de baixa frequência selecionado pela razão computada para suavizar a depressão de energia dos sinais de banda na faixa de baixa frequência; executar uma mudança de frequência nos sinais de banda na faixa de baixa frequência suavizados, a mudança de frequência gerando sinais de banda na faixa de alta frequência a partir dos sinais de banda na faixa de baixa frequência; combinar os sinais de banda na faixa de baixa frequência e os sinais de banda na faixa de alta frequência para gerar um sinal de saída; e, emitir o sinal de saída.

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