BR112015018064B1 - método para predizer sinal de faixa de alta frequência, dispositivo de decodificação e dispositivo de codificação - Google Patents

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Abstract

MÉTODO DE PREDIÇÃO DE SINAL DE FAIXA DE ALTA FREQUÊNCIA, DISPOSITIVO DE CODIFICAÇÃO E DISPOSITIVO DE DECODIFICAÇÃO. Modalidades da presente invenção fornecem um método de predição de um sinal da faixa de alta frequência, um dispositivo de codificação e um dispositivo de decodificação. O método inclui: a aquisição (100) de um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência, em que o sinal de áudio compreende o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência; a aquisição (101) de um envelope de domínio de frequência do sinal da faixa de alta frequência com base no tipo de sinal; a predição (102) de um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência com base no sinal da faixa de baixa frequência; e a restauração (103) do sinal da faixa de alta frequência com base no envelope de domínio de frequência do sinal da fai-xa de alta frequência e do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência. Ao usar as soluções técnicas das modalidades da presente invenção, um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela predição e um sinal da (...).

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] A presente invenção refere-se ao campo de tecnologias de comunicações e, em particular, a um método para predizer um sinal da faixa de alta frequência, um dispositivo de codificação, e um dispositivo de decodificação.
ANTECEDENTES
[0002] No campo de comunicações digitais, há requisitos extremamente difundidos de aplicação para a transmissão de voz, imagem, áudio e vídeo, tal como uma chamada telefônica, uma conferência de áudio e vídeo, radiodifusão televisiva e entretenimento multimídia. Para reduzir um recurso ocupado em um processo de armazenar ou de transmitir um sinal de áudio ou vídeo, uma tecnologia de compressão e codificação de áudio e vídeo passa a existir. Muitas ramificações técnicas diferentes emergem no desenvolvimento da tecnologia de compressão e codificação de áudio e vídeo, onde uma tecnologia em que um sinal é processado com codificação após a transformação de um domínio de tempo em um domínio de frequência é extensamente aplicado devido a uma boa característica de compressão, e a tecnologia também é conhecida como uma tecnologia de codificação da transformação de domínio.
[0003] É colocada uma ênfase crescente na qualidade de áudio na transmissão de uma comunicação; portanto, há uma necessidade de melhorar a qualidade de um sinal de música tanto quanto possível em uma premissa que a qualidade da voz seja assegurada. Entrementes, a quantidade de informação de um sinal de áudio é extremamente rica; portanto, um modo de codificação de predição linear excitada por código (Predição Linear Excitada pó Código [Code Excited Linear Prediction] CELP para abreviar) de voz convencional não pode ser adotado; ao invés disto, de modo geral, para processar o sinal de áudio, um sinal de domínio de tempo é transformado em um sinal de domínio de frequência ao usar uma tecnologia de codificação de áudio da codificação da transformação de domínio, realçando desse modo a qualidade de codificação do sinal de áudio.
[0004] Em uma tecnologia de codificação de áudio existente, de modo geral, com a adoção de uma tecnologia de transformação, tal como uma transformação de Fourier rápida (Fast Fourier Transform, FFT para abreviar) ou uma transformação de cosseno discreta modificada (Modified Discrete Cosine Transform, MDCT para abreviar) ou uma transformação de cosseno discreta (Discrete Cosine Transform, DCT para abreviar), um sinal da faixa de alta frequência em um sinal de áudio é transformado de um sinal de domínio de tempo em um sinal de domínio de frequência e, então, o sinal de domínio de frequência é codificado.
[0005] No caso de uma baixa taxa de bits, os bits de quantização limitada não podem quantizar todos os sinais de áudio a ser quantizados; portanto, um dispositivo de codificação usa a maior parte dos bits para quantizar de maneira elaborada os sinais da faixa de baixa frequência relativamente importantes nos sinais áudio, isto é, os parâmetros da quantização dos sinais da faixa de baixa frequência ocupam a maior parte dos bits, e somente alguns bits são usados para quantizar e codificar mais ou menos os sinais da faixa de alta frequência nos sinais de áudio para obter envelopes de frequência dos sinais da faixa de alta frequência. Então, os envelopes de frequência dos sinais da faixa de alta frequência e os parâmetros de quantização dos sinais da faixa de baixa frequência são enviados a um dispositivo de decodificação em uma forma de um fluxo de bits. Os parâmetros de quantização dos sinais da faixa de baixa frequência podem incluir sinais de excitação e envelopes de frequência. Quando são quantizados, os sinais da faixa de baixa frequência também podem ser primeiramente transformados de sinais de domínio de tempo em sinais de domínio de frequência e, então, os sinais de domínio de frequência são quantizados e codificados como sinais de excitação.
[0006] De modo geral, o dispositivo de decodificação pode restaurar os sinais da faixa de baixa frequência de acordo com os parâmetros de quantização que são dos sinais da faixa de baixa frequência e no fluxo de bits recebido, para adquirir então os sinais de excitação dos sinais da faixa de baixa frequência de acordo com os sinais da faixa de baixa frequência, predizer os sinais de excitação dos sinais da faixa de alta frequência ao usar uma tecnologia de extensão de largura de faixa (extensão de largura de faixa [bandwidth extension] BWE para abreviar) e uma tecnologia de preenchimento do espectro e de acordo com os sinais de excitação dos sinais da faixa de baixa frequência, e modificar os sinais de excitação preditos dos sinais da faixa de alta frequência de acordo com os envelopes de frequência que são dos sinais da faixa de alta frequência e no fluxo de bits, para obter sinais da faixa de alta frequência preditos. Neste caso, os sinais da faixa de alta frequência obtidos são sinais de domínio de frequência.
[0007] Na tecnologia de BWE, uma alocação da frequência mais elevada ao qual um bit é alocado pode ser uma alocação da frequência mais elevada para a qual um sinal de excitação é decodificado, isto é, nenhum sinal de excitação é decodificado em uma alocação de frequência maior do que a alocação da frequência mais elevada. Uma faixa de frequência maior do que a alocação da frequência mais elevada ao qual um bit é alocado pode ser indicada como uma faixa de alta frequência, e uma faixa de frequência menor do que a alocação da frequência mais elevada ao qual um bit é alocado pode ser indicada como uma faixa de baixa frequência. O fato que um sinal de excitação de um sinal da faixa de alta frequência é predito de acordo com um sinal de excitação de um sinal da faixa de baixa frequência pode ser especificamente tal como segue: A alocação da frequência mais elevada ao qual um bit é alocado é considerado como um centro, um sinal de excitação de um sinal da faixa de baixa frequência menor do que a alocação da frequência mais elevada ao qual um bit é alocado é copiado em um sinal da faixa de alta frequência que é maior do que a alocação da frequência mais elevada ao qual um bit é alocado e cuja largura de faixa é igual à largura de faixa do sinal da faixa de baixa frequência, e o sinal de excitação é usado como um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência.
[0008] Em um processo de implementação da presente invenção, o autor da presente invenção verifica que pelo menos existe o problema a seguir na técnica anterior: Ao usar a técnica anterior acima para predizer um sinal da faixa de alta frequência, a qualidade do sinal da faixa de alta frequência predito é relativamente pobre, desse modo reduzindo a qualidade de audição de um sinal de áudio.
SUMÁRIO
[0009] As modalidades da presente invenção provêm um método para predizer um sinal da faixa de alta frequência, um dispositivo de codificação e um dispositivo de decodificação, de modo a melhorar a qualidade de um sinal da faixa de alta frequência predito, realçando desse modo a qualidade de audição de um sinal de áudio.
[00010] De acordo com um primeiro aspecto, uma modalidade da presente invenção provê um método para predizer um sinal da faixa de alta frequência, o qual inclui: a aquisição de um tipo de sinal de um sinal de áudio a ser decodificado e de um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio; a aquisição de um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal; a predição de um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio; e a restauração do sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência.
[00011] Com referência ao primeiro aspecto, em uma primeira maneira de implementação do primeiro aspecto, o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e a aquisição de um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal inclui: a decodificação de um fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal for um sinal não harmônico; ou a decodificação de um fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter um envelope de frequência inicial do sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal for harmônico, e o uso de um valor obtido ao executar o cálculo de ponderação no envelopes de frequência inicial e N envelopes de frequência inicial adjacentes como envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, onde N é maior do que ou igual a 1.
[00012] Com referência ao primeiro aspecto, em uma segunda maneira de implementação do primeiro aspecto, o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e a aquisição de um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal inclui: a decodificação de um fluxo de bits recebido do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal para adquirir o envelope de frequência correspondente do sinal da faixa de alta frequência, onde o fluxo de bits do sinal de áudio contém o tipo de sinal e um índice de codificação do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[00013] Com referência ao primeiro aspecto e às maneiras de implementação do primeiro aspecto acima, em uma terceira maneira de implementação do primeiro aspecto, a aquisição de um tipo de sinal de um sinal de áudio a ser decodificado e de um sinal da faixa de baixa frequência de sinal de áudio inclui: a decodificação do fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o tipo de sinal e do sinal da faixa de baixa frequência, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico.
[00014] Com referência ao primeiro aspecto e às maneiras de implementação do primeiro aspecto acima, em uma quarta maneira de implementação do primeiro aspecto, a aquisição de um tipo de sinal de um sinal de áudio a ser decodificado e de um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio inclui: a decodificação do fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio; e a determinação do tipo de sinal de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico.
[00015] Com referência ao primeiro aspecto e às maneiras de implementação do primeiro aspecto acima, em uma quinta maneira da implementação do primeiro aspecto, a predição de um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio inclui: a determinação de uma alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência; a determinação se a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é menor do que uma alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência; e quando a alocação da frequência mais elevada, ao que um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência for menor do que a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, a predição do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência e a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência; ou quando a alocação da frequência mais elevada, ao que um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é maior do que ou igual à alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, a predição do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência, a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, e a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência.
[00016] Com referência ao primeiro aspecto e às maneiras de implementação do primeiro aspecto acima, em uma sexta maneira de implementação do primeiro aspecto, a predição do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência e a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência inclui:
[00017] a elaboração de n cópias do sinal de excitação dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência, e o uso das n cópias do sinal de excitação como um sinal de excitação entre a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência e uma alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência de extensão de largura de faixa, onde n é um número inteiro positivo ou um decimal positivo, e n é igual a uma razão de uma quantidade de alocações de frequência entre a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência e a alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa e uma quantidade de alocações de frequência dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência.
[00018] Com referência ao primeiro aspecto e às maneiras de implementação do primeiro aspecto acima, em uma sétima maneira da implementação do primeiro aspecto, a predição do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência, a alocação de frequência inicial da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, e a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência inclui:
[00019] a cópia de um sinal de excitação do m-ésima alocação de frequência acima de uma alocação de frequência inicial fexc_start da faixa predeterminada da faixa de frequência a uma alocação de frequência final fexc_end da faixa predeterminada da faixa de frequência e a elaboração de n cópias do sinal de excitação dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência, e o uso das duas partes dos sinais de excitação como um sinal de excitação entre a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência e uma alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência de extensão de largura de faixa, onde n é 0, um número inteiro positivo, ou um decimal positivo, e m é uma quantidade de alocações de frequência entre a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência e a alocação de frequência inicial pré-ajustada da faixa de frequência de extensão.
[00020] De acordo com um segundo aspecto, uma modalidade da presente invenção também provê um método de predição de um sinal da faixa de alta frequência, o qual inclui: a aquisição de um tipo de sinal de um sinal de áudio e de um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio; a codificação de um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência; e o envio, a um dispositivo de decodificação, de um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[00021] Com referência ao segundo aspecto, em uma maneira de implementação do segundo aspecto, o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e a codificação de um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência inclui: o cálculo do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência ao usar uma primeira quantidade de coeficientes do espectro quando o tipo de sinal for um sinal não harmônico; e o cálculo do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência ao usar uma segunda quantidade de coeficientes do espectro quando o tipo de sinal for um sinal harmônico, onde a segunda quantidade é maior do que a primeira quantidade.
[00022] De acordo com um terceiro aspecto, uma modalidade da presente invenção também provê um método de predição de um sinal da faixa de alta frequência, o qual inclui: a aquisição de um tipo de sinal de um sinal de áudio e de um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência; o cálculo de um envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio, onde uma mesma quantidade de coeficientes do espectro é usada para calcular os envelopes de frequência de sinais da faixa de alta frequência de um sinal harmônico e de um sinal não harmônico; e o envio, a um dispositivo de decodificação, de um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e a codificação dos índices do sinal da faixa de baixa frequência e do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[00023] De acordo com um quarto aspecto, uma modalidade da presente invenção também provê um dispositivo de decodificação, o qual inclui: um primeiro módulo de aquisição, configurado para adquirir um tipo de sinal de um sinal de áudio a ser decodificado e de um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio; um segundo módulo de aquisição, configurado para adquirir um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal; um módulo de predição, configurado para predizer um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio; e um módulo de restauração, configurado para restaurar o sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência.
[00024] Com referência ao quarto aspecto, em uma primeira maneira de implementação do quarto aspecto, o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o segundo módulo de aquisição é configurado especificamente para: decodificar um fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico; ou o segundo módulo de aquisição é configurado especificamente para: decodificar um fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter um envelope de frequência inicial do sinal da faixa de alta frequência quando o tipo de sinal é um harmônico, e usar um valor obtido ao executar o cálculo de ponderação no envelope de frequência inicial e N envelopes de frequência inicial adjacentes como envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, onde N é maior do que ou igual a 1.
[00025] Com referência ao quarto aspecto, em uma segunda maneira de implementação do quarto aspecto, o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, o segundo módulo de aquisição é configurado especificamente para decodificar um fluxo de bits recebido do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal para adquirir o envelope de frequência correspondente do sinal da faixa de alta frequência, e o fluxo de bits do sinal de áudio contém o tipo de sinal e um índice de codificação do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[00026] Com referência ao quarto aspecto e às maneiras de implementação do quarto aspecto acima, em uma terceira maneira de implementação do quarto aspecto, o primeiro módulo de aquisição é configurado especificamente para decodificar o fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o tipo de sinal e o sinal da faixa de baixa frequência, e o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico.
[00027] Com referência ao quarto aspecto e às maneiras de implementação do quarto aspecto acima, em uma quarta maneira de implementação do quarto aspecto, o primeiro módulo de aquisição é configurado especificamente para: decodificar o fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, e determinar o tipo de sinal de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência, e o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico.
[00028] Com referência ao quarto aspecto e às maneiras de implementação do quarto aspecto acima, em uma quinta maneira de implementação do quarto aspecto, o módulo de predição inclui: uma unidade de determinação, configurada para determinar uma alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência; uma unidade de julgamento, configurada para determinar se a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é menor do que a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência; e uma primeira unidade de processamento, configurada para: quando a unidade de julgamento determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é menor do que a alocação de frequência inicial pré- ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, predizer o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência e a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência; ou uma segunda unidade de processamento, configurada para: quando a unidade de julgamento determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é maior do que ou igual à alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, predizer o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência, a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, e a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência.
[00029] Com referência ao quarto aspecto e às maneiras de implementação do quarto aspecto acima, em uma sexta maneira de implementação do quarto aspecto, a primeira unidade de processamento é configurada especificamente para: quando a unidade de julgamento determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é menor do que a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, elaborar n cópias do sinal de excitação dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência, e usar as n cópias do sinal de excitação como um sinal de excitação entre a alocação de frequência inicial pré- ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência e uma alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa, onde n é um número inteiro positivo ou um decimal positivo, e n é igual a uma razão de uma quantidade de alocações de frequência entre a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência e a alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa e uma quantidade de alocações de frequência dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência.
[00030] Com referência ao quarto aspecto e às maneiras de implementação do quarto aspecto acima, em uma sétima maneira de implementação do quarto aspecto, a segunda unidade de processamento é configurada especificamente para: quando a unidade de julgamento determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é maior do que ou igual à alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, copiar um sinal de excitação do m-ésima alocação de frequência acima de uma alocação de frequência inicial fexc_start da faixa predeterminada da faixa de frequência a uma alocação de frequência final fexc_end da faixa predeterminada da faixa de frequência e elaborar n cópias do sinal de excitação dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência, e usar as duas partes dos sinais de excitação como um sinal de excitação entre a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência e uma alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa, onde n é 0, um número inteiro positivo, ou um decimal positivo, e m é uma quantidade de alocações de frequência entre a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência e da alocação de frequência inicial pré-ajustada da faixa de frequência da extensão.
[00031] De acordo com um quinto aspecto, uma modalidade da presente invenção também provê um dispositivo de codificação, o qual inclui: um módulo de aquisição, configurado para adquirir um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio; um módulo de codificação, configurado para codificar um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência; e um módulo de envio, configurado para enviar, a um dispositivo de decodificação, um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[00032] Com referência ao quinto aspecto, em uma maneira de implementação do quinto aspecto, o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o módulo de codificação é configurado especificamente para: calcular o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência ao usar uma primeira quantidade de coeficientes do espectro quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico; ou o módulo de codificação é configurado especificamente para calcular o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência ao usar uma segunda quantidade dos coeficientes do espectro quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, onde a segunda quantidade é maior do que a primeira quantidade.
[00033] De acordo com um sexto aspecto, uma modalidade da presente invenção também provê um dispositivo de codificação, o qual inclui: um módulo de aquisição, configurado para adquirir um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência; um módulo calculador, configurado para calcular um envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio, onde uma mesma quantidade de coeficientes do espectro é usada para calcular envelopes da frequência de sinais da faixa de alta frequência de um sinal harmônico e de um sinal não harmônico; e um módulo de envio, configurado para enviar, a um dispositivo de decodificação, um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[00034] De acordo com o método e um sistema para predizer um sinal da faixa de alta frequência, o dispositivo de codificação e o dispositivo de decodificação nas modalidades da presente invenção, para um sinal de um tipo diferente, um coeficiente de espectro diferente é usado para decodificar um envelope, de modo que o sinal de excitação de um sinal harmônico de faixa de alta frequência predito de acordo com um sinal de faixa de baixa frequência possa manter uma característica harmônica original, desse modo melhorando a qualidade de um sinal da faixa de alta frequência predito e realçando a qualidade de audição de um sinal de áudio.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00035] Para descrever com maior clareza as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção ou na técnica anterior, o que segue introduz resumidamente os desenhos anexos requeridos para descrever as modalidades ou a técnica anterior. Aparentemente, os desenhos anexos na descrição a seguir mostram algumas modalidades da presente invenção, e um elemento versado na técnica ainda pode derivar outros desenhos a partir destes desenhos anexos sem esforços criativos.
[00036] A FIGURA 1 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de codificação na técnica anterior; a FIGURA 2 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de decodificação na técnica anterior; a FIGURA 3 é um fluxograma de um método para predizer um sinal da faixa de alta frequência de acordo com uma modalidade da presente invenção; a FIGURA 4 é um fluxograma de um método para predizer um sinal da faixa de alta frequência de acordo com uma outra modalidade da presente invenção; a FIGURA 5 é um fluxograma de um método para predizer um sinal da faixa de alta frequência de acordo ainda com uma outra modalidade da presente invenção; a FIGURA 6 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de decodificação de acordo com uma modalidade da presente invenção; a FIGURA 7 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de decodificação de acordo com uma outra modalidade da presente invenção; a FIGURA 8 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de codificação de acordo com uma modalidade da presente invenção; a FIGURA 9 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de codificação de acordo com uma outra modalidade da presente invenção; a FIGURA 10 é um diagrama exemplificador de um dispositivo de codificação de acordo com uma modalidade da presente invenção; a FIGURA 11 é um diagrama exemplificador de um dispositivo de decodificação de acordo com uma modalidade da presente invenção; a FIGURA 12 é um diagrama estrutural esquemático de um sistema para predizer um sinal da faixa de alta frequência de acordo com uma modalidade da presente invenção; a FIGURA 13 é um outro diagrama exemplificador de um dispositivo de decodificação de acordo com uma modalidade da presente invenção; e a FIGURA 14 é um outro diagrama exemplificador de um dispositivo de codificação de acordo com uma modalidade da presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES
[00037] Para tornar os objetivos, as soluções técnicas e as vantagens das modalidades da presente invenção mais claros, o que segue descreve de maneira clara e completa as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção com referência aos desenhos anexos nas modalidades da presente invenção. Aparentemente, as modalidades descritas são algumas, mas não todas, as modalidades da presente invenção. Todas as outras modalidades obtidas por um elemento versado na técnica com base nas modalidades da presente invenção sem esforços criativos irão se enquadrar dentro do âmbito de proteção da presente invenção.
[00038] No campo de processamento de sinais digitais, os codecs de áudio e os codecs de vídeo são aplicados extensamente a vários dispositivos eletrônicos, por exemplo, um telefone móvel, um aparelho sem fio, um assistente de dados pessoais (PDA), um computador manual ou portátil, um receptor/navegador GPS, uma câmera, um reprodutor de áudio/vídeo, um camcorder, um gravador de vídeo e um dispositivo de monitoramento. De modo geral, este tipo de dispositivo eletrônico inclui um codificador de áudio ou um decodificador de áudio, onde o codificador ou o decodificador de áudio podem ser diretamente implementados por um circuito digital ou por um chip, por exemplo, um DSP (processador de sinal digital), ou ser implementados pelo código do software que dirige um processador para executar um processo no código do software.
[00039] Por exemplo, um codificador de áudio executa primeiramente o processamento de estruturação em um sinal de entrada para obter dados de domínio de tempo com um quadro que é de 20 ms, e a seguir executa o processamento de nos dados de domínio de tempo para obter um sinal após o enquadramento, executa a transformação de domínio de frequência no sinal de domínio de tempo após o enquadramento, transforma o sinal de domínio de tempo em um sinal de domínio de frequência, codifica o sinal de domínio de frequência, e transmite o sinal codificado de domínio de frequência a um lado do decodificador. Depois de ter recebido um fluxo de bits comprimido transmitido por um lado do codificador, o lado do decodificador executa uma operação correspondente de decodificação no sinal, executa, em um sinal de domínio de frequência obtido pela codificação, a transformação inversa que corresponde à transformação usada pelo lado do codificador, para transformar o sinal de domínio de frequência em um sinal de domínio de tempo, e executa o pós- processamento no sinal de domínio de tempo para obter um sinal sintetizado, isto é, um sinal emitido pelo lado do decodificador.
[00040] A FIGURA 1 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de codificação na técnica anterior. Tal como mostrado na FIGURA 1, o dispositivo de codificação da técnica anterior inclui um módulo de transformação de tempo-frequência 10, um módulo de extração de envelope 11, um módulo de quantização e codificação de envelope 12, um módulo de alocação de bits 13, um módulo de geração de excitação 14, um módulo de quantização e codificação de excitação 15 e um módulo 16 de multiplexação.
[00041] Tal como mostrado na FIGURA 1, o módulo de transformação de tempo-frequência 10 é configurado para: receber um sinal de áudio de entrada, e transformar então o sinal de áudio de um sinal de domínio de tempo em um sinal de domínio de frequência. A seguir, o módulo de extração de envelope 11 extrai um envelope de frequência do sinal de domínio de frequência obtido pela transformação pelo módulo de transformação de tempo-frequência 10, onde o envelope de frequência também pode ser indicado como um fator de normalização de subfaixa. Neste caso, o envelope de frequência inclui um envelope de frequência de um sinal da faixa de baixa frequência e um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência, onde o sinal da faixa de baixa frequência e o sinal da faixa de alta frequência estão no sinal de domínio de frequência. O módulo de quantização e codificação de envelope 12 executa o processamento de quantização e codificação no envelope de frequência obtido pelo módulo de extração de envelope 11, para obter um envelope de frequência quantizado e codificado. O módulo de alocação de bits 13 determina uma alocação de bits de cada subfaixa de acordo com o envelope de frequência quantizado. O módulo de geração de excitação 14 executa, ao usar a informação do envelope obtida após a quantização e a codificação pelo módulo de quantização e codificação de envelope 12, o processamento de normalização no sinal de domínio de frequência obtido pelo módulo de transformação de tempo- frequência 10, para obter um sinal de excitação, isto é, um sinal de domínio de frequência normalizado, e o sinal de excitação também inclui um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência e um sinal de excitação do sinal da faixa de baixa frequência. O módulo de quantização e codificação de excitação 15 executa, de acordo com a alocação de bits de cada subfaixa alocada pelo módulo de alocação de bits 13, o processamento de quantização e codificação no sinal de excitação gerado pelo módulo de geração de excitação 14, para obter um sinal de excitação quantizada. O módulo de multiplexação 16 multiplexa separadamente o envelope de frequência quantizado pelo módulo de quantização e codificação 12 e o sinal do envelope de excitação quantizada pelo módulo de quantização e codificação de excitação 15 em um fluxo de bits, e emite o fluxo de bits a um dispositivo de decodificação.
[00042] A FIGURA 2 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de decodificação na técnica anterior. Tal como mostrado na FIGURA 2, o dispositivo de decodificação da técnica anterior inclui um módulo de demultiplexação 20, um módulo de decodificação de envelope de frequência 21, um módulo de aquisição de alocação de bits 22, um módulo de decodificação de sinal de excitação 23, um módulo de extensão de largura de faixa 24, um módulo de restauração de sinal de domínio de frequência 25 e um módulo de transformação de frequência-tempo 26.
[00043] Tal como mostrado na FIGURA 2, o módulo de demul- tiplexação 20 recebe um fluxo de bits enviado de um lado de um dispositivo de codificação, e demultiplexa (incluindo a decodificação) o fluxo de bits para obter separadamente um envelope de frequência quantizada e um sinal de excitação quantizada. O módulo de decodificação de envelope de frequência 21 adquire o envelope de frequência quantizada de um sinal obtido pela demultiplexação pelo módulo de demultiplexação 20, e quantiza e decodifica o envelope de frequência quantizada para obter um envelope de frequência. O módulo de aquisição de alocação de bits 22 determina uma alocação de bits de cada subfaixa de acordo com o envelope de frequência obtido pelo módulo de decodificação de envelope de frequência 21. O módulo de decodificação de sinal de excitação 23 adquire o sinal de excitação quantizada do sinal obtido mediante a demultiplexação pelo módulo de demultiplexação 20, e executa, de acordo com a alocação de bits de cada subfaixa obtida pelo módulo de aquisição de alocação de bits 22, a quantização e a codificação para obter um sinal de excitação. O módulo de extensão de largura de faixa 24 executa a extensão em uma largura de faixa inteira de acordo com o sinal de excitação obtido pelo módulo de decodificação de sinal de excitação 23. Especificamente, o módulo de extensão de largura de faixa 24 estende um sinal de excitação de um sinal da faixa de alta frequência ao usar um sinal de excitação de um sinal da faixa de baixa frequência. Quando da quantização e codificação de um sinal de excitação e um sinal de envelope, um módulo de quantização e codificação de excitação 15 e o módulo de quantização e codificação de envelope 12 usam a maior parte dos bits para quantizar um sinal do sinal da faixa de baixa frequência relativamente importante, e usam somente alguns bits para quantizar um sinal do sinal da faixa de alta frequência que pode até mesmo excluir o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência. Portanto, o módulo de extensão de largura de faixa 24 precisa usar o sinal de excitação do sinal da faixa de baixa frequência para estender o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência, de modo a obter um sinal de excitação de uma faixa de frequência inteira. O módulo de restauração de sinal de domínio de frequência 25 é conectado separadamente ao módulo de decodifi- cação de envelope de frequência 21 e ao módulo de extensão de largura de faixa 24, e o módulo de restauração de sinal de domínio de frequência 25 restaura um sinal de domínio de frequência de acordo com o envelope de frequência obtido pelo módulo de decodificação de envelope de frequência 21 e o sinal de excitação que é da faixa de frequência inteira e é obtido pelo módulo de extensão de largura de faixa 24. O módulo de transformação de frequência-tempo 26 transforma o sinal de domínio de frequência restaurado pelo módulo de restauração de sinal de domínio de frequência 25 em um sinal de domínio de tempo, obtendo desse modo originalmente um sinal de áudio de entrada.
[00044] A FIGURA 1 e a FIGURA 2 são diagramas estruturais de um dispositivo de codificação e um dispositivo de decodificação correspondentes na técnica anterior. De acordo com os processos de processamento do dispositivo de codificação e do dispositivo de decodificação na técnica anterior mostrados na FIGURA 1 e na FIGURA 2, pode-se aprender que, na técnica anterior, um sinal de excitação e a informação do envelope que são de um sinal da faixa de baixa frequência e são usados quando o dispositivo de decodificação restaura um sinal de domínio de frequência do sinal da faixa de baixa frequência são enviados a partir do lado do dispositivo de codificação. Portanto, a restauração do sinal de domínio de frequência do sinal da faixa de baixa frequência é relativamente exata. Para um sinal de domínio de frequência de um sinal da faixa de alta frequência, há uma necessidade de usar primeiramente o sinal de excitação do sinal da faixa de baixa frequência para predizer um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência, e usar então a informação do envelope que é do sinal da faixa de alta frequência e é enviada a partir do lado do dispositivo de codificação, para modificar o sinal de excitação predito do sinal da faixa de alta frequência, para obter o sinal de domínio de frequência do sinal da faixa de alta frequência. Quando é predito o sinal de domínio de frequência do sinal da faixa de alta frequência, o dispositivo de codificação não considera um tipo de sinal e não usa um mesmo envelope de frequência. Por exemplo, quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, uma faixa da subfaixa coberta pelo envelope de frequência usado é relativamente estreita (menor do que uma faixa da subfaixa coberta de uma crista a um vale de um harmônico). Quando o envelope de frequência é usado para modificar o sinal de excitação previsto do sinal da faixa de alta frequência, mais ruídos são gerados, portanto, ocorre um erro relativamente grande entre o sinal da faixa de alta frequência obtido pela modificação e um sinal da faixa de alta frequência real, afetando gravemente uma taxa de exatidão da predição do sinal da faixa de alta frequência, e reduzindo a qualidade do sinal da faixa de alta frequência predito e reduzindo a qualidade de audição de um sinal de áudio. Além disso, ao usar a técnica anterior acima em que um sinal de excitação de um sinal da faixa de alta frequência é predito de acordo com um sinal de excitação de um sinal da faixa de baixa frequência, os sinais de excitação de sinais da faixa de baixa frequência diferentes podem ser copiados em um mesmo sinal da faixa de alta frequência de quadros diferentes, causando a descontinuidade do sinal de excitação, reduzindo a qualidade do sinal da faixa de alta frequência predito, e desse modo reduzindo a qualidade de audição de um sinal de áudio. Portanto, as soluções técnicas a seguir das modalidades da presente invenção podem ser usadas para resolver o problema técnico acima.
[00045] A FIGURA 3 é um fluxograma de um método para predizer um sinal da faixa de alta frequência de acordo com uma modalidade da presente invenção. Nesta modalidade, o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência pode ser executado por um dispositivo de decodificação. Tal como mostrado na FIGURA 3, nesta modalidade, o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência pode incluir especificamente as etapas a seguir:
[00046] 100. O dispositivo de decodificação adquire um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio.
[00047] Nesta modalidade, o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência. Em uma modalidade, um tipo de sinal de um sinal de áudio é um tipo de sinal de um sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio, isto é, se o sinal da faixa de alta frequência é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico. 101. O dispositivo de decodificação adquire um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal. 102. O dispositivo de decodificação prediz um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência. 103. O dispositivo de decodificação restaura o sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência.
[00048] Nesta modalidade, o sinal da faixa de alta frequência obtido pela predição é um sinal de domínio de frequência.
[00049] De acordo com o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência nesta modalidade, um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência é adquirido de acordo com um tipo de sinal e, para um sinal de um tipo diferente, um coeficiente diferente do espectro é usado para decodificar um envelope, de modo que a excitação que é de um sinal harmônico da faixa de alta frequência e é predita de acordo com um sinal de faixa de baixa frequência possa manter uma característica harmônica original, evitando desse modo a geração de ruídos excessivos em um processo de predição, reduzindo eficazmente um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela predição e um sinal da faixa de alta frequência real, e aumentando uma taxa de exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito.
[00050] Opcionalmente, com base na solução técnica da modalidade acima, uma modalidade de extensão que é da modalidade mostrada na FIGURA 3 e é formada pela solução técnica de extensão a seguir também pode ser incluída. Nesta modalidade de extensão, na etapa 101, que "o dispositivo de decodificação adquire um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal" pode incluir especificamente os dois casos seguintes:
[00051] No primeiro caso, quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico, o dispositivo de decodificação decodifica um fluxo de bits recebido para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência; quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, o dispositivo de decodificação decodifica o fluxo de bits recebido para obter um envelope de frequência inicial do sinal da faixa de alta frequência, e usa um valor obtido ao executar o cálculo de ponderação no envelope de frequência inicial e N envelopes de frequência inicial adjacentes como envelope de frequência de sinal da faixa de alta frequência, onde N é maior do que ou igual a 1.
[00052] Neste caso, independente de ser um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, o envelope de frequência, que é do sinal da faixa de alta frequência e é obtido mediante a codificação do fluxo de bits recebido pelo dispositivo de decodificação, é o mesmo. Para um sinal harmônico, o envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e é obtido mediante a codificação é o envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e precisa ser obtido. Para um sinal não harmônico, o envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e é obtido mediante a codificação pelo dispositivo de decodificação é o envelope de frequência inicial do sinal da faixa de alta frequência, e há uma necessidade ainda de usar o valor obtido ao executar o cálculo de ponderação no envelope de frequência inicial e N envelopes de frequência inicial adjacentes como envelope de frequência de sinais de faixa de alta frequência, onde N é maior do que ou igual a 1. Desta maneira, pode ser aprendido que uma largura de um subfaixa coberta por um envelope de frequência que é de um sinal da faixa de alta frequência e é correspondente a um sinal harmônico é mais largo do que aquele coberto por um envelope de frequência que é de um sinal da faixa de alta frequência e é correspondente a um sinal não harmônico.
[00053] Um valor de N pode ser determinado de acordo com uma largura de um subfaixa coberta por um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência de um sinal harmônico e uma largura de uma subfaixa coberta por um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência de um sinal não harmônico. Por exemplo, na concretização acima, quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, há 40 coeficientes de espectro em cada subfaixa e, quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico, há 24 coeficientes de espectro em cada subfaixa. Se o dispositivo de decodificação determinar que o tipo de sinal é um sinal harmônico, e o envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e carregado dentro do fluxo de bits é um envelope de frequência que corresponde a um sinal não harmônico, neste caso, dois envelopes de frequência adjacentes no fluxo de bits podem ser calculados em média para obter um envelope de frequência que corresponde ao sinal harmônico.
[00054] Por exemplo, para um sinal da faixa ultralarga, há 240 coeficientes de espectro dentro de uma faixa de 8 kHz a 14 kHz. Quando o sinal é um sinal harmônico, os 240 coeficientes de espectro podem ser igualmente classificados em seis subfaixas, há 40 coeficientes de espectro em cada subfaixa, um envelope de frequência é calculado para cada subfaixa, e seis envelopes de frequência são calculados no total. No entanto, quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico, os 240 coeficientes de espectro são classificados igualmente em dez subfaixas, há 24 coeficientes de espectro em cada subfaixa, um envelope de frequência é calculado para cada subfaixa, e 10 envelopes de frequências são calculados no total.
[00055] No segundo caso, um fluxo de bits é decodificado de acordo com o tipo de sinal para adquirir o envelope de frequência correspondente do sinal da faixa de alta frequência, onde o fluxo de bits inclui o tipo de sinal e um índice de codificação que é do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e é correspondente ao tipo de sinal.
[00056] No primeiro caso de implementação acima da etapa 101, o dispositivo de decodificação precisa obter o tipo de sinal do sinal de áudio, isto é, a informação sobre um sinal harmônico ou um sinal não harmônico. Pode haver maneiras diferentes de implementação. Em uma maneira de implementação, um dispositivo de codificação determina o tipo de sinal do sinal de áudio, codifica o tipo de sinal e transmite o tipo de sinal codificado ao dispositivo de decodificação. Na outra maneira de implementação, o dispositivo de decodificação determina o tipo de sinal de áudio de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência obtido pela codificação. Neste caso, o tipo de sinal do sinal de áudio pode se referir especificamente a um tipo de sinal do sinal da faixa de alta frequência do sinal de áudio, isto é, se o sinal da faixa de alta frequência é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico.
[00057] O sinal harmônico indica um sinal cuja amplitude do espec- tro da frequência flutua agudamente em uma faixa de frequência a ser processada, e pode indicar que existe uma quantidade particular de picos da amplitude em uma faixa de frequência particular. Um método existente pode ser usado por um lado do codificador ou um lado do decodificador para determinar se o sinal de áudio é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico. Por exemplo, em um método, um sinal de domínio de frequência é dividido em N subfaixas, uma razão entre pico e média (a razão entre pico e média é uma razão entre um coeficiente do espectro cuja amplitude é a maior em uma subfaixa e um valor médio das amplitudes na subfaixa) de cada subfaixa é calculada e, quando a razão entre pico e média é maior do que um determinado limite por uma quantidade de subfaixas, e a quantidade de subfaixas é maior do que um determinado valor, neste caso, o sinal é um sinal harmônico; em caso contrário o sinal é um sinal não harmônico.
[00058] A etapa 100 que "o dispositivo de decodificação adquire um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio" pode incluir especificamente as duas seguintes maneiras:
[00059] Na primeira maneira, o dispositivo de decodificação decodifica o fluxo de bits recebido para obter o tipo de sinal e o sinal da faixa de baixa frequência. Deve ser observado que um parâmetro de quantização do sinal da faixa de baixa frequência pode ser especificamente usado para identificar de maneira singular o sinal da faixa de baixa frequência. Portanto, a decodificação do fluxo de bits recebido para obter o sinal da faixa de baixa frequência também pode adquirir especificamente o parâmetro de quantização do sinal da faixa de baixa frequência.
[00060] Neste caso, o fluxo de bits que é enviado pelo dispositivo de codificação e recebido pelo dispositivo de decodificação contém o tipo de sinal, o parâmetro de quantização do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência. Neste caso, independente do fato de ser um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência é o mesmo. De maneira correspondente, se o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico vai ser determinado por um lado do dispositivo de codificação. No entanto, o dispositivo de codificação não ajusta o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal; ao invés disto, o dispositivo de codificação determina o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de áudio original. Entrementes, o dispositivo de codificação também precisa determinar o sinal da faixa de baixa frequência. A seguir, o dispositivo de codificação envia, ao dispositivo de decodificação, o fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência. De modo geral, um atributo harmônico de um sinal da faixa de alta frequência é consistente com aquele de um sinal da faixa de baixa frequência; no entanto, também existe um caso especial em que o atributo harmônico do sinal da faixa de baixa frequência é forte, e o sinal da faixa de alta frequência não tem possivelmente nenhum harmônico. Portanto, nesta modalidade, o tipo de sinal que é do sinal de áudio e é obtido pelo dispositivo de codificação pode ser o tipo de sinal do sinal da faixa de alta frequência, ou pode ser um tipo de sinal do sinal da faixa de baixa frequência. A primeira maneira é mais exata comparada com o último caso.
[00061] Na segunda maneira, o dispositivo de decodificação demultiplexa o fluxo de bits para adquirir o sinal da faixa de baixa frequência, e determina o tipo de sinal de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência.
[00062] Em comparação com a primeira maneira acima, nesta maneira, o tipo de sinal não é carregado dentro do fluxo de bits que é enviado pelo dispositivo de codificação e recebido pelo dispositivo de decodificação; ao invés disto, o tipo de sinal é determinado pelo dispositivo de decodificação de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência adquirido pela demultiplexação. Similarmente, o parâmetro de quantização do sinal da faixa de baixa frequência pode ser usado para identificar excepcionalmente o sinal da faixa de baixa frequência. Opcionalmente, nesta maneira, o fluxo de bits enviado pelo dispositivo de codificação também pode conter somente os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência. Depois de ter recebido o fluxo de bits, o dispositivo de decodificação demultiplexa o fluxo de bits para adquirir o sinal da faixa de baixa frequência, e determina o tipo de sinal de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência. Quando esta maneira é aplicada no lado do dispositivo de codificação, a técnica anterior pode ser usada. Isto é, não há nenhuma necessidade de determinar o tipo de sinal, e o fluxo de bits enviado ao dispositivo de decodificação não contém o tipo de sinal. Para detalhes sobre o processamento no lado do dispositivo de codificação, consultar a técnica anterior relacionada. Os detalhes não são aqui descritos outra vez. Em comparação com a maneira anterior, esta maneira de implementação pode reduzir ainda mais os bits de codificação.
[00063] Para o segundo caso de implementação acima da etapa 101, o dispositivo de decodificação precisa decodificar o fluxo de bits de acordo com o tipo de sinal para adquirir o envelope de frequência correspondente do sinal da faixa de alta frequência, isto é, o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência precisa ser codificado no fluxo de bits de acordo com o tipo de sinal no lado do dispositivo de codificação correspondente. Por exemplo, quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, o dispositivo de codificação pode usar 4 bits para codificar o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e, quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico, o dispositivo de codificação pode usar 5 bits para codificar o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência. Portanto, neste caso, o fluxo de bits recebido pelo dispositivo de decodificação precisa conter o tipo de sinal. Portanto, no segundo caso da etapa 101, a segunda maneira acima não pode ser usada para implementar a etapa 100.
[00064] Opcionalmente, na modalidade de extensão da modalidade mostrada na FIGURA 3, a etapa 102 que "o dispositivo de decodifi- cação prediz um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência" pode ser especificamente implementada ao usar uma tecnologia convencional relacionada ou, de preferência, pode ser especificamente implementada ao usar as seguintes etapas: (1) O dispositivo de decodificação determina uma alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência.
[00065] Por exemplo, o dispositivo de decodificação pode determinar a alocação da frequência mais elevada ao qual um bit é alocado de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência no fluxo de bits recebido enviado pelo dispositivo de codificação. Quando o parâmetro de quantização do sinal da faixa de baixa frequência é usado para identificar excepcionalmente o sinal da faixa de baixa frequência, a alocação da frequência mais elevada ao qual um bit é alocado pode ser determinado de acordo com o parâmetro de quantização do sinal da faixa de baixa frequência. Por exemplo, nesta modalidade, flast_sfm é usado para indicar a alocação da frequência mais elevada ao qual um bit é alocado. (2) O dispositivo de decodificação determina se a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é menor do que a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência; quando a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é menor do que a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, é executada a etapa (3); em caso contrário, quando a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é maior do que ou igual à alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, é executada a etapa (4). (3) O dispositivo de decodificação prediz o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência e na alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência. (4) O dispositivo de decodificação prediz o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência, na alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, e na alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência.
[00066] Ainda opcionalmente, a etapa (3) que o dispositivo de decodificação prediz que o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência e na alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência inclui: a elaboração de n cópias do sinal de excitação dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência, e o uso das n cópias do sinal de excitação como um sinal de excitação entre a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência e uma alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa.
[00067] Nesta modalidade, n é um número inteiro positivo ou um decimal positivo, e n é igual a uma razão de uma quantidade de alocações de frequência entre a alocação de frequência inicial pré- ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência e a alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa e uma quantidade de alocações de frequência dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência.
[00068] Por exemplo, nesta modalidade, fbwe_start pode ser usado para indicar a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência. A seleção de fbwe_start é relacionada a uma taxa de codificação (isto é, a quantidade total de bits). Uma taxa de codificação mais elevada indica que uma alocação de frequência inicial pré-ajustado mais elevado fbwe_start da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência pode ser selecionado. Por exemplo, para um sinal da faixa ultralarga, quando a taxa de codificação é 24 kbps, a alocação de frequência inicial pré-ajustado fbwe_start da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência é igual a 6,4 kH e, quando a taxa de codificação é 32 kbps, a alocação de frequência inicial pré-ajustado fbwe_start da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência é igual a 8 kHz.
[00069] Por exemplo, nesta modalidade, o sinal de excitação que cai dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência e o sinal da faixa de baixa frequência podem ser indicados como um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e no sinal da faixa de baixa frequência, onde fexc_start é uma alocação de frequência inicial que é da faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência, fexc_end é uma frequência final que é da faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência, e fexc_end é maior do que fexc_start. A seleção da faixa predeterminada da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end é relacionada ao tipo de sinal e à taxa de codificação. Por exemplo, no caso de uma taxa relativamente baixa, para um sinal harmônico, um sinal da faixa de frequência relativamente baixa com uma codificação relativamente boa em sinais da faixa de baixa frequência é selecionado e, para um sinal não harmônico, um sinal da faixa de frequência relativamente alta com uma codificação relativamente pobre nos sinais da faixa de baixa frequência é selecionado. No caso de uma taxa relativamente elevada, para um sinal harmônico, um sinal de faixa de frequência relativamente alto nos sinais da faixa de baixa frequência pode ser selecionado.
[00070] Por exemplo, nesta modalidade, a alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa pode ser indicado como ftop_sfm.
[00071] Neste caso, n cópias do sinal de excitação dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end são usadas como um sinal de excitação entre fbwe_start e ftop_sfm, onde n é igual a uma razão de uma quantidade de alocações de frequência entre fbwe_start e ftop_sfm e uma quantidade de alocações de frequência dentro da faixa de fexc_start a fexc_end, e pode ser especificamente um número inteiro positivo ou um decimal positivo.
[00072] Nesta modalidade, em que o dispositivo de decodificação, a partir de fbwe_start, faz n cópias do sinal de excitação dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end, e usa as n cópias do sinal de excitação como sinal de excitação que é do sinal da faixa de alta frequência e entre fbwe_start e ftop_sfm pode ser especificamente implementado da seguinte maneira: O dispositivo de decodificação, a partir de fbwe_start, copia sucessivamente o sinal de excitação que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e em uma quantidade de uma parte inteira de n e copía o sinal de excitação que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e em uma quantidade de uma parte não inteira de n; e usa as duas partes dos sinais de excitação como sinal de excitação da faixa de alta frequência entre fbwe_start e ftop_sfm, onde a parte não inteira de n é menor do que 1.
[00073] Nesta modalidade, quando o sinal de excitação da faixa de baixa frequência que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e na quantidade da parte inteira de n está sendo copiado, o sinal de excitação pode ser copiado sucessivamente, isto é, uma cópia do sinal de excitação dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end é feixa a cada vez, até que as n cópias dos sinais de excitação dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end sejam feitas; ou a cópia espelhada (ou indicada como cópia duplicada) pode ser executada, isto é, quando as cópias inteiras do sinal de excitação dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end estão sendo feitas, a cópia alternada de cópias de avanço (isto é, de fexc_start a fexc_end) e cópias de retorno (isto é, de fexc_end a fexc_start) é executada sucessivamente até que as n cópias estejam completas.
[00074] Alternativamente, o dispositivo de decodificação pode, a partir de ftop_ sfm, fazer n cópias do sinal de excitação dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end, e usar as n cópias do sinal de excitação como sinal de excitação da faixa de alta frequência entre fbwe_start e ftop_sfm, que pode ser especificamente implementado da seguinte maneira: O dispositivo de decodificação, a partir de ftop_sfm, copia sucessivamente o sinal de excitação que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e em uma quantidade de uma peça do não inteiro de n e copía o sinal de excitação que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e em uma quantidade de uma parte inteira de n, e usa as duas partes de sinais de excitação como o sinal de excitação da faixa de alta frequência entre fbwe_start e ftop_sfm, onde a parte não inteira de n é menor do que 1.
[00075] Especificamente, a cópia, a partir de ftop_sfm, do sinal de excitação que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e na quantidade da parte não inteira de n pertence à cópia por bloco. Por exemplo, uma alocação da frequência mais elevada do sinal da faixa de alta frequência é de 14 kHz, e fexc_start a fexc_end é de 1,6 kHz a 4 kHz. Quando um sinal de excitação de 0,5 cópia de fexc_start a fexc_end, isto é, de 1,6 kHz a 2,8 kHz, deve ser selecionado ao usar a solução desta etapa, o sinal de excitação de 1,6 kHz a 2,8 kHz pode ser copiado em uma faixa de frequência da extensão de largura de faixa entre (14 - 1,2) kHz e 14 kHz e usado como um sinal de excitação desse sinal da faixa de alta frequência. Neste caso, 1,6 kHz é copiado de modo correspondente em (14 - 1,2) kHz, e 2,8 kHz é copiado de modo correspondente em 14 kHz.
[00076] Nas duas maneiras acima, independente do fato de começar a executar a cópia de fbwe_start ou de ftop_sfm, os resultados do sinal de excitação da faixa de alta frequência que fica entre fbwe_start e ftop_sfm e é obtida finalmente pela predição são os mesmos.
[00077] Em um processo de implementação da solução acima, uma razão n pode ser primeiramente calculada ao dividir a quantidade de alocações de frequência entre fbwe_start e ftop_end pela quantidade de alocações de frequência entre fexc_start e fexc_end.
[00078] Ainda opcionalmente, a etapa (4) em que o dispositivo de decodificação prediz o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e no sinal da faixa de baixa frequência, a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, e a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência inclui: a cópia de um sinal de excitação do m-ésima alocação de frequência acima da alocação de frequência inicial fexc_start da faixa predeterminada da faixa de frequência predeterminada à alocação de frequência final fexc_end da faixa predeterminada da faixa de frequência e a elaboração de n cópias do sinal de excitação dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência, e o uso das duas partes dos sinais de excitação como um sinal de excitação entre a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência e a alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa.
[00079] Nesta modalidade, n é 0, um inteiro positivo, ou um decimal positivo, e m é uma quantidade de alocações de frequência entre a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência e a alocação de frequência inicial pré-ajustado da faixa de frequência da extensão, e pode ser indicado como (flast_sfm - fbwe_start).
[00080] Neste caso, um sinal de excitação da (fiast_sfm - fbwe_start)a frequência maior do que fexc_start a fexc_end é copiado e n cópias do sinal de excitação dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end são feitas, e as duas partes de sinais de excitação são usadas como sinal de excitação entre flast_sfm e ftop_sfm, onde n pode ser 0, um número inteiro positivo, ou um decimal positivo.
[00081] Durante a implementação específica, o dispositivo de decodificação pode, a partir de flast_sfm, copiar sucessivamente um sinal de excitação dentro de uma faixa da faixa de frequência de (fexc_start + (flast_sfm - fbwe start)) a fexc_end, o sinal de excitação que é de fexc_start a fexc_end e na quantidade da parte inteira de n, e o sinal de excitação que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e na quantidade da parte não inteira de n; e usar as três partes de sinais de excitação como sinal de excitação da faiixa de alta frequência entre flast_sfm e ftop_sfm, onde a parte não inteira de n é menor do que 1.
[00082] Alternativamente, o dispositivo de decodificação pode, a partir de ftop_sfm, fazer sucessivamente n cópias do sinal de excitação de fexc_start a fexc_end e copiar um sinal de excitação dentro de uma faixa da faixa de frequência de (fexc_start + (flast_sfm - fbwe_start)) a fexc_end, e usar as duas partes de sinais de excitação como sinal da faixa de alta frequência entre flast_sfm e ftop_sfm onde, similarmente, n é 0, um número inteiro positivo, ou um decimal positivo.
[00083] Durante a implementação específica, o dispositivo de decodificação pode, a partir de ftop_sfm, copiar sucessivamente o sinal que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e na quantidade da parte não inteira de n, o sinal de excitação que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e na quantidade da parte inteira de n, e o sinal de excitação dentro da faixa de frequência de (fexc_start + (flast_sfm - fbwe start)) a fexc_end; e usar as três partes de sinais de excitação como sinal de excitação da faixa de alta frequência entre flast _sfm e ftop_sfm, onde a parte não inteira de n é menor do que 1.
[00084] Quando o dispositivo de decodificação começa a executar a predição de ftop_sfm, a cópia do sinal de excitação que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e na quantidade da parte não inteira e n também pertence à cópia por bloco. Um sinal de excitação que corresponde a uma alocação de baixa frequência dentro de uma faixa da faixa de baixa frequência fica localizado em uma alocação de baixa frequência correspondente em uma faixa de alta frequência, e um sinal de excitação que corresponde a uma alocação de alta frequência dentro de uma faixa da faixa de baixa frequência fica localizado em uma alocação de alta frequência correspondente em uma faixa de alta frequência. Para detalhes, consultar os registros relacionados acima. Similarmente, a cópia do sinal de excitação da faixa de baixa frequência que cai dentro da faixa de frequência de fexc_start a fexc_end e na quantidade da parte inteira de n também pode ser uma cópia sucessiva ou uma cópia espelhada. Para detalhes, consultar os registros relacionados acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[00085] Nas duas maneiras acima, independente do fato de começar a predizer o sinal de excitação da faixa de alta frequência entre flast_sfm e ftop_sfm de flast_sfm ou de ftop_sfm, os resultados do sinal de excitação da faixa de alta frequência que fica entre flast_sfm e ftop_sfm e é obtido finalmente pela predição são os mesmos.
[00086] Além disso, na solução acima, quando uma largura de faixa de (fexc_start + (flast_sfm - fbwe start)) a fexc_end é maior do que ou igual à quantidade de alocações de frequência entre flast_sfm e ftop_sfm, há somente uma necessidade de adquirir, a partir de (fexc_start + (flast_sfm - fbwe_start)) na largura de faixa de (fexc_start + (flast_sfm - fbwe_start )) a fexc_end, um sinal de excitação cuja faixa da alocação de frequência é de flast_sfm a ftop_sfm e usa o sinal de excitação como sinal de excitação entre flast_sfm e ftop_sfm.
[00087] Em um processo de implementação da solução acima, uma razão, isto é, n, pode ser primeiramente calculada para adquirir mediante a divisão de uma diferença entre (fexc_start + (flast_sfm - fbwe_start)) e a quantidade de alocações de frequência entre flast_sfm e ftop_sfm pela quantidade de alocações de frequência entre fexc_start e fexc_end, onde n pode ser 0, um número inteiro positivo, ou um decimal positivo.
[00088] Por exemplo, quando a taxa de codificação é de 24 kbps, fbwe_start é igual a 6,4 kHz, e ftop_sfm é 14 kHz. O sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência é predito da seguinte maneira: Supõe- se que uma faixa da extensão de um sinal da faixa de baixa frequência selecionado seja de 0 kHz a 4 kHz, e um flast_sfm da frequência mais elevada, em que um bit é alocado, no n-ésimo quadro seja de 8 kHz; neste caso, flast_sfm é maior do que fbwe_start. Portanto, o primeiro processamento de normalização autoadaptável é executado em um sinal de excitação selecionado do sinal da faixa de baixa frequência cuja faixa de extensão é de 0 kHz a 4 kHz (para um processo específico de processamento de normalização autoadaptável, consultar os registros na modalidade acima; os detalhes não são aqui descritos outra vez) e, então, um sinal de excitação de um sinal da faixa de alta frequência de mais de 8 kHz é predito de acordo com o sinal de excitação normalizado do sinal da faixa de baixa frequência. De acordo com a maneira na modalidade acima, uma sequência para copiar o sinal de excitação normalizado selecionado do sinal da faixa de baixa frequência é tal como segue: Primeiramente, um sinal de excitação dentro de uma faixa da faixa de baixa frequência de (8 kHz a 6,4 kHz) a 4 kHz é copiado, a seguir, um sinal de excitação dentro de 0,9 cópia da faixa de baixa frequência de fexc_start a fexc_end (0 kHz a 4 kHz) é copiado, isto é, um sinal de excitação dentro de uma faixa da faixa de baixa frequência de 0 kHz a 3,6 kHz; e as duas partes de sinais de excitação são usadas como um sinal de excitação da faixa de alta frequência entre a frequência mais elevada (flast_sfm = 8 kHz) em que um bit é alocado e ftop_sfm da frequência mais elevada (ftop_sfm = 14 kHz) do sinal da faixa de alta frequência. Se flast_sfm da frequência mais elevada, em que um bit é alocado, no (N + 1)-ésimo quadro for menor do que ou igual a 6,4 kHz (fbwe_start da alocação de frequência inicial pré-ajustada da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência for igual a 6,4 kHz), o processamento de normalização autoadaptável é executado no sinal de excitação selecionado que é do sinal da faixa de baixa frequência e dentro de uma faixa da faixa de frequência de 0 kHz a 4 kHz e, então, um sinal de excitação de um sinal da faixa de alta frequência de mais de 6,4 kHz é predito de acordo com o sinal de excitação normalizado do sinal da faixa de baixa frequência. De acordo com a maneira na modalidade acima, uma sequência para copiar o sinal de excitação normalizado selecionado do sinal da faixa de baixa frequência é tal como segue: Primeiramente, uma cópia de um sinal de excitação dentro de uma faixa da faixa de baixa frequência fexc_start a fexc_end (0 kHz a 4 kHz) é feita, a seguir, o sinal de excitação dentro de 0,9 cópia da faixa de baixa frequência inicial de fexc_start a fexc_end (0 kHz a 4 kHz) é copiado, e as duas partes de sinais de excitação são usadas como sinal de excitação da faixa de alta frequência entre a alocação de frequência inicial pré-ajustado (fbwe_start = 6,4 kHz) da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência e ftop_sfm da frequência mais elevada (ftop_sfm = 14 kHz) do sinal da faixa de alta frequência.
[00089] A alocação da frequência mais elevada do sinal da faixa de alta frequência é determinado de acordo com um tipo de sinal de domínio de frequência. Por exemplo, quando o tipo de sinal de domínio de frequência é um sinal de faixa ultralarga, ftop_sfm da frequência mais elevada do sinal da faixa de alta frequência é de 14 kHz. Antes da comunicação entre os mesmos, de modo geral, o dispositivo de codificação e o dispositivo de decodificação determinam um tipo de um sinal de domínio de frequência a ser transmitido; portanto, uma alocação da frequência mais elevada do sinal de domínio de frequência pode ser considerado como determinado.
[00090] De acordo com o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência na modalidade acima, ao usar a solução técnica acima, para um sinal harmônico e um sinal não harmônico, diferentes informações de envelope são usadas para predizer um sinal da faixa de alta frequência, evitando desse modo a geração de ruídos excessivos em um processo de predição, reduzindo eficazmente um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela modificação e um sinal da faixa de alta frequência real e aumentando uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito.
[00091] Além disso, pode ser verificado, a partir da predição acima do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência que, embora as alocações de frequência inicial da extensão de largura de faixa no N-ésimo quadro e no (N + 1)-ésimo quadro sejam diferentes, um sinal de excitação de uma mesma faixa de frequência de mais de 8 kHz é obtido pela predição de um sinal de excitação de uma mesma faixa de frequência de um sinal da faixa de baixa frequência; portanto, a continuidade dos quadros pode ser assegurada.
[00092] Ao usar a solução técnica da modalidade acima, a continuidade dos sinais da excitação que são de sinais da faixa de alta frequência e são preditos em um quadro anterior e em um último quadro pode ser eficazmente assegurada, desse modo assegurando a qualidade de audição de um sinal da faixa de alta frequência restaurado e realçando a qualidade de audição de um sinal de áudio.
[00093] A FIGURA 4 é um fluxograma de um método para predizer um sinal da faixa de alta frequência de acordo com uma outra modalidade da presente invenção. Nesta modalidade, o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência pode ser executado por um dispositivo de codificação. Tal como mostrado na FIGURA 4, nesta modalidade, o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência pode incluir especificamente as etapas a seguir: 200. O dispositivo de codificação adquire um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o tipo de sinal nesta modalidade é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal áudio nesta modalidade inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência. 201. O dispositivo de codificação codifica um envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência. 202. O dispositivo de codificação envia, a um dispositivo de decodificação, um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, o sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[00094] Nesta modalidade, as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção são descritas em um lado do dispositivo de codificação e, nesta modalidade, o fluxo de bits contém o tipo de sinal, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[00095] De modo correspondente, em um lado do dispositivo de decodificação, o dispositivo de decodificação recebe o fluxo de bits, demultiplexa o fluxo de bits recebido para adquirir o tipo de sinal e o sinal da faixa de baixa frequência, e decodifica então o fluxo de bits recebido de acordo com o tipo de sinal para adquirir o envelope de frequência correspondente do sinal da faixa de alta frequência. A seguir, o dispositivo de decodificação prediz um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência, e restaura o sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência. Especificamente, esta modalidade é correspondente a que o fluxo de bits recebido pelo dispositivo de decodificação contém o tipo de sinal, e os índices de codificação do parâmetro da quantização do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência na modalidade de extensão acima da modalidade mostrada na FIGURA 3. Para detalhes de um processo específico de implementação, consultar os registros relacionados na modalidade de extensão acima da modalidade mostrada na FIGURA 3. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[00096] De acordo com o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência nesta modalidade, um dispositivo de codificação adquire um tipo de sinal e um sinal da faixa de baixa frequência, codifica um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e envia, a um dispositivo de decodificação, um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, o sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, de modo que o dispositivo de decodificação decodifica o fluxo de bits para adquirir um parâmetro da quantização do sinal da faixa de baixa frequência e do tipo de sinal, adquire o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal, prediz um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o parâmetro de quantização do sinal da faixa de baixa frequência e prediz então o sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência. Ao usar a solução técnica nesta modalidade, a geração de ruídos excessivos pode ser evitada em um processo de predição, um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela predição e um sinal da faixa de alta frequência real pode ser eficazmente reduzido, e uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito pode ser aumentada.
[00097] Similar e opcionalmente, na solução técnica da modalidade acima, em 201, o dispositivo de codificação codifica o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência. Por exemplo, quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico, uma primeira quantidade de coeficientes de espectro é usada para calcular o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e, quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, uma segunda quantidade de coeficientes do espectro é usada para calcular o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, onde a segunda quantidade é maior do que a primeira quantidade. Desta maneira, uma largura de uma subfaixa coberta pelo envelope de frequência, que é do sinal da faixa de alta frequência e é obtido mediante a codificação pelo dispositivo de codificação quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, é maior do que uma largura de uma subfaixa coberta pelo envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e é obtido mediante a codificação pelo dispositivo de codificação quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico. Para detalhes de um processo específico da implementação, consultar a FIGURA 3 e os registros na modalidade de extensão acima da modalidade mostrada na FIGURA 3. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[00098] A FIGURA 5 é um fluxograma de um método para predizer um sinal da faixa de alta frequência de acordo ainda com uma outra modalidade da presente invenção. Nesta modalidade, o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência pode ser executado por um dispositivo de codificação. Tal como mostrado na FIGURA 5, nesta modalidade, o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência pode incluir especificamente as etapas a seguir: 300. O dispositivo de codificação adquire um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio.
[00099] Nesta modalidade, o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência. 301. O dispositivo de codificação calcula um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência.
[000100] Nesta modalidade, um método para calcular um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência de um sinal harmônico é o mesmo que aquele de um sinal não harmônico. 302. O dispositivo de codificação envia, a um dispositivo de decodificação, um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[000101] Similarmente, nesta modalidade, as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção são descritas no lado do dispositivo de codificação e, nesta modalidade, o fluxo de bits contém o tipo de sinal, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[000102] De modo correspondente, no lado do dispositivo de decodificação, o dispositivo de decodificação recebe o fluxo de bits, demultiplexa o fluxo de bits recebido para adquirir o tipo de sinal e o sinal da faixa de baixa frequência, e adquire então o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal. Por exemplo, quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico, o dispositivo de decodificação demultiplexa o fluxo de bits recebido, decodifica o fluxo de bits recebido para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e, quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, o dispositivo de decodificação demultiplexa o fluxo de bits recebido, decodifica o fluxo de bits recebido para obter um envelope de frequência inicial do sinal da faixa de alta frequência, e usa um valor obtido ao executar o cálculo de ponderação no envelope de frequência inicial e N envelopes da frequência inicial adjacentes como envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, onde N é maior do que ou igual a 1. A seguir, o dispositivo de decodificação prediz um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência, e restaura o sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência. Especificamente, esta modalidade é correspondente ao outro caso na modalidade de extensão acima da modalidade mostrada na FIGURA 3. Para detalhes de um processo específico da implementação, consultar a FIGURA 3 e os registros relacionados na modalidade de extensão acima da modalidade mostrada na FIGURA 3. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.De acordo com o método para predizer um sinal da faixa de alta frequência nesta modalidade, um dispositivo de codificação adquire um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, calcula um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência e envia, a um dispositivo de decodificação, um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, de modo que o dispositivo de decodificação demultiplexa o fluxo de bits para adquirir o tipo de sinal e o sinal da faixa de baixa frequência, a seguir adquire o envelope de alta frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal, a seguir prediz um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência, e restaura o sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência. Ao usar a solução técnica nesta modalidade, a geração de ruídos excessivos pode ser evitada em um processo de predição, um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela predição e um sinal da faixa de alta frequência real pode ser reduzido eficazmente, e uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito pode ser aumentada.
[000103] Um elemento versado na técnica pode compreender que todas ou uma parte das etapas das modalidades acima do método podem ser implementadas por um programa que instrui o hardware relevante. O programa pode ser armazenado em um meio de armazenamento que pode ser lido por computador. Quando o programa é executado, as etapas das modalidades do método são executadas. O meio de armazenamento acima inclui qualquer meio que pode armazenar o código do programa, tal como uma ROM, uma RAM, um disco magnético ou um disco óptico.
[000104] A FIGURA 6 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de decodificação de acordo com uma modalidade da presente invenção. Tal como mostrado na FIGURA 6, nesta modalidade, o dispositivo de decodificação inclui um primeiro módulo de aquisição 30, um segundo módulo de aquisição 31, um módulo de predição 32 e um módulo de restauração 33.
[000105] O primeiro módulo de aquisição 30 é configurado para adquirir um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência. O segundo módulo de aquisição 31 é conectado ao primeiro módulo de aquisição 30, e o segundo módulo de aquisição 31 é configurado para adquirir um envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal adquirido pelo primeiro módulo de aquisição 30. O módulo de predição 32 é conectado ao primeiro módulo de aquisição 30, e o módulo de predição de 32 é configurado para predizer um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência adquirido pelo primeiro módulo de aquisição 30. O módulo de restauração 33 é conectado separadamente ao segundo módulo de aquisição 31 e ao módulo de predição 32, e o módulo de restauração 33 é configurado para restaurar o sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e é adquirido pelo segundo módulo de aquisição 31 e o sinal de excitação que é do sinal da faixa de alta frequência e é obtido pela predição pelo módulo de predição 32.
[000106] O dispositivo de decodificação nesta modalidade usa os módulos acima para implementar a predição de um sinal da faixa de alta frequência, que é o mesmo que o processo de implementação das modalidades de método relacionadas acima. Para detalhes, consultar os registros nas modalidades de método relacionadas acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000107] O dispositivo de decodificação nesta modalidade usa os módulos acima para implementar que, para um sinal de um tipo diferente, um coeficiente de espectro diferente é usado para decodificar um envelope, de modo que o sinal de excitação de um sinal harmônico da faixa de alta frequência predito de acordo com um sinal de faixa de baixa frequência possa manter uma característica original do harmônico, evitando desse modo gerar ruídos excessivos em um processo de predição, reduzindo eficazmente um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela predição e um sinal da faixa de alta frequência real, e aumentando uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito.
[000108] A FIGURA 7 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de decodificação de acordo com uma outra modalidade da presente invenção. Nesta modalidade, com base na modalidade acima mostrada na FIGURA 6, o dispositivo de decodificação também pode mais incluir a solução técnica de extensão a seguir.
[000109] No dispositivo de decodificação nesta modalidade, o segundo módulo de aquisição 31 é configurado especificamente para: quando o tipo de sinal adquirido pelo primeiro módulo de aquisição 30 é um sinal não harmônico, demultiplexar um fluxo de bits recebido, e decodificar o fluxo de bits recebido para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência; ou o segundo módulo de aquisição 31 é configurado especificamente para: quando o tipo de sinal adquirido pelo primeiro módulo de aquisição 30 é um sinal harmônico, demultiplexar um fluxo de bits recebido, decodificar o fluxo de bits recebido para obter um envelope de frequência inicial do sinal da faixa de alta frequência, e usar um valor obtido ao executar o cálculo de ponderação no envelope de frequência inicial e N envelopes da frequência inicial adjacentes como envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, onde N é maior do que ou igual a 1.
[000110] Opcionalmente, no dispositivo de decodificação nesta modalidade, o segundo módulo de aquisição 31 é configurado especificamente para decodificar um fluxo de bits recebido de acordo com o tipo de sinal adquirido pelo primeiro módulo de aquisição 30, para adquirir o envelope de frequência correspondente do sinal da faixa de alta frequência.
[000111] Opcionalmente, no dispositivo de decodificação nesta modalidade, o primeiro módulo de aquisição 30 é configurado especificamente para demultiplexar o fluxo de bits para adquirir o tipo de sinal e o sinal da faixa de baixa frequência. Neste caso, de modo correspondente, o fluxo de bits que é enviado pelo dispositivo de codificação e recebido pelo dispositivo de decodificação contém o tipo de sinal, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[000112] Opcionalmente, no dispositivo de decodificação nesta modalidade, o primeiro módulo de aquisição 30 é especificamente configurado para demultiplexar o fluxo de bits para adquirir o sinal da faixa de baixa frequência, e determina o tipo de sinal de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência.
[000113] Opcionalmente, no dispositivo de decodificação nesta modalidade, o módulo de predição 32 pode incluir especificamente uma unidade de determinação 321, uma unidade de julgamento 322, uma primeira unidade de processamento 323 e uma segunda unidade de processamento 324.
[000114] A unidade de determinação 321 é conectada ao primeiro módulo de aquisição 30, e a unidade de determinação 321 é configurada para determinar uma alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência adquirido pelo primeiro módulo de aquisição 30. A unidade de julgamento 322 é conectada à unidade de determinação 321, e a unidade de julgamento 322 é configurada para determinar se a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado e que é determinado pela unidade de determinação 321, do sinal da faixa de baixa frequência, é menor do que a alocação de frequência inicial pré- ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência. A primeira unidade de processamento 323 é conectada à unidade de julgamento 322, e a primeira unidade de processamento 323 é configurada para: quando a unidade de julgamento 322 determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência, é menor do que a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, predizer o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e o sinal da faixa de baixa frequência e a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência. A segunda unidade de processamento 324 também é conectada à unidade de julgamento 322, e a segunda unidade de processamento 324 é configurada para: quando a unidade de julgamento 322 determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência é maior do que ou igual à alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, predizer o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com um sinal de excitação que cai dentro de uma faixa predeterminada da faixa de frequência e o sinal da faixa de baixa frequência, a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, e a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência. Neste caso, de modo corres-pondente, o módulo de restauração 33 é conectado separadamente ao segundo módulo de aquisição 31, à primeira unidade de processamento 323 e à segunda unidade de processamento 324. No entanto, em um mesmo momento, o módulo de restauração 33 pode ser conectado somente a qualquer uma dentre a primeira unidade de processamento 323 e a segunda unidade de processamento 324. Quando a unidade de julgamento 322 determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência, é menor do que a alocação de frequência inicial pré- ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, o módulo de restauração 33 é conectado à primeira unidade de processamento 323. Quando a unidade de julgamento 322 determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência, é maior do que ou igual à alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, o módulo de restauração 33 é conectado à segunda unidade de processamento 324. O módulo de restauração 33 é configurado especificamente para restaurar o sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e é adquirido pelo segundo módulo de aquisição 31 e o sinal de excitação que é do sinal da faixa de alta frequência e é obtido pela predição pela primeira unidade de processamento 323 ou pela segunda unidade de processamento 324.
[000115] Ainda opcionalmente, no dispositivo de decodificação nesta modalidade, a primeira unidade de processamento 323 é configurada especificamente para: quando a unidade de julgamento 322 determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência, é menor do que a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, fazer n cópias do sinal de excitação dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência, e usar as n cópias do sinal de excitação como um sinal de excitação entre a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência e uma alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa, onde n é um número inteiro positivo ou um decimal positivo, e n é igual a uma relação de uma quantidade de alocações de frequência entre a alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência e a alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa e uma quantidade de alocações de frequência dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência. Para a implementação específica da primeira unidade de processamento 323, a solução técnica registrada na modalidade de extensão acima da modalidade mostrada na FIGURA 3 pode ser usada. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000116] Ainda opcionalmente, no dispositivo de decodificação nesta modalidade, a segunda unidade de processamento 324 é configurada especificamente para: quando a unidade de julgamento 322 determina que a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência, é maior do que ou igual à alocação de frequência inicial pré-ajustado da extensão de largura de faixa do sinal da faixa de alta frequência, copiar um sinal de excitação do m-ésima alocação de frequência acima de uma alocação de frequência inicial fexc_start da faixa predeterminada da faixa de frequência a uma alocação de frequência final fexc_end da faixa predeterminada da faixa de frequência e fazer n cópias do sinal de excitação dentro da faixa predeterminada da faixa de frequência, e usar as duas partes de sinais da excitação como um sinal de excitação entre alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência e uma alocação da frequência mais elevada da faixa de frequência da extensão de largura de faixa, onde n é 0, um número inteiro positivo, ou um decimal positivo, e m é uma quantidade de alocações de frequência entre a alocação da frequência mais elevada, ao qual um bit é alocado, do sinal da faixa de baixa frequência, e a alocação de frequência inicial pré-ajustado da faixa de frequência da extensão. Para a implementação específica da segunda unidade de processamento 324, a solução técnica registrada na modalidade de extensão acima da modalidade mostrada na FIGURA 3 pode ser usada. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000117] De acordo com o dispositivo de decodificação nesta modalidade, uma maneira em que as múltiplas modalidades opcionais acima coexistem é usada para introduzir as soluções técnicas na presente invenção. Na referência real, as múltiplas modalidades opcionais acima podem ser combinadas aleatoriamente para formar as modalidades da presente invenção. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000118] O dispositivo de decodificação nesta modalidade usa os módulos acima para implementar a predição de um sinal da faixa de alta frequência, que é o mesmo que o processo de implementação das modalidades de método relacionadas acima. Para detalhes, consultar os registros nas modalidades de método relacionadas acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000119] O dispositivo de decodificação nesta modalidade usa os módulos acima para usar, para um sinal de um tipo diferente, um coeficiente de espectro diferente para decodificar um envelope, de modo que o sinal de excitação de um sinal harmônico da faixa de alta frequência predito de acordo com um sinal de faixa de baixa frequência possa manter uma característica original do harmônico, evitando desse modo a geração de ruídos excessivos em um processo da predição, reduzindo eficazmente um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela predição e um sinal da faixa de alta frequência real, e aumentando uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito.
[000120] A FIGURA 8 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de codificação de acordo com uma modalidade da presente invenção. Tal como mostrado na FIGURA 8, nesta modalidade, o dispositivo de codificação pode incluir especificamente um módulo de aquisição 40, um módulo de codificação 41 e um módulo de envio 42.
[000121] O módulo de aquisição 40 é configurado para adquirir um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência. O módulo de codificação 41 é conectado ao módulo de aquisição 40, e o módulo de codificação 41 é configurado para codificar um envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal adquirido pelo módulo de aquisição 40, para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência. O módulo de envio 42 é conectado separadamente ao módulo de aquisição 40 e ao módulo de codificação 41, e o módulo de envio 42 é configurado para enviar, a um dispositivo de decodificação, um fluxo de bits que contém o tipo de sinal adquirido pelo módulo de aquisição 40, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência adquirido pelo módulo de aquisição 40 e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e é obtido por meio da codificação pelo módulo de codificação 41.
[000122] Por exemplo, ao usar os módulos acima, o dispositivo de codificação pode enviar, ao dispositivo de decodificação, o fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, de modo que o dispositivo de decodificação adquire o tipo de sinal do sinal de áudio e o sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e o sinal da faixa de alta frequência; adquire o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal; prediz um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência; e restaura o sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência. Para detalhes, consultar os registros nas modalidades relacionadas acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000123] O dispositivo de codificação nesta modalidade usa os módulos acima para implementar a predição de um sinal da faixa de alta frequência, que é o mesmo que o processo de implementação das modalidades de método relacionadas acima. Para detalhes, consultar os registros nas modalidades de método relacionadas acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000124] Ao usar os módulos acima, o dispositivo de codificação nesta modalidade pode implementar convenientemente que, para um sinal de um tipo diferente, um coeficiente de espectro diferente é usado para decodificar um envelope, de modo que o sinal de excitação de um sinal harmônico da faixa de alta frequência predito de acordo com um sinal de faixa de baixa frequência possa manter uma característica original do harmônico, evitando desse modo a geração de ruídos excessivos em um processo da predição, reduzindo eficazmente um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela predição e um sinal da faixa de alta frequência real, e aumentando uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito.
[000125] Opcionalmente, com base na modalidade acima mostrada na FIGURA 8, o módulo de codificação 41 é configurado especificamente para: quando o tipo de sinal adquirido pelo módulo de aquisição 40 é um sinal não harmônico, uma primeira quantidade de coeficientes do espectro é usada para calcular o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência; ou o módulo de codificação 41 é configurado especificamente para: quando o tipo de sinal adquirido pelo módulo de aquisição 40 é um sinal harmônico, uma segunda quantidade de coeficientes do espectro é usada para calcular o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, onde a segunda quantidade é maior do que a primeira quantidade.
[000126] A FIGURA 9 é um diagrama estrutural esquemático de um dispositivo de codificação de acordo com uma outra modalidade da presente invenção. Tal como mostrado na FIGURA 9, nesta modalidade, o dispositivo de codificação pode incluir especificamente um módulo de aquisição 50, um módulo calculador 51 e um módulo de envio 52.
[000127] O módulo de aquisição 50 é configurado para adquirir um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência. O módulo calculador 51 é configurado para calcular um envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, onde um método para calcular um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência de um sinal harmônico é o mesmo que aquele de um sinal não harmônico. O módulo de envio 52 é conectado separadamente ao módulo de aquisição 50 e ao módulo calculador 51, e o módulo de envio 52 é configurado para enviar, a um dispositivo de decodificação, um fluxo de bits que contém o tipo de sinal adquirido pelo módulo de aquisição 50, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência adquirido pelo módulo de aquisição 50 e o envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e é obtido por meio de cálculo pelo módulo calculador 51.
[000128] Por exemplo, ao usar os módulos acima, o dispositivo de codificação pode enviar, ao dispositivo de decodificação, o fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e os índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, de modo que o dispositivo de decodificação adquire o tipo de sinal do sinal de áudio e o sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e o sinal da faixa de alta frequência; adquire o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal; prediz um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência; e restaura o sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência. Para detalhes, consultar os registros nas modalidades relacionadas acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000129] O dispositivo de codificação nesta modalidade usa os módulos acima para implementar a predição de um sinal da faixa de alta frequência, que é o mesmo que o processo de implementação das modalidades de método relacionadas acima. Para detalhes, consultar os registros nas modalidades de método relacionadas acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000130] Ao usar os módulos acima, o dispositivo de codificação nesta modalidade pode implementar convenientemente que, para um sinal de um tipo diferente, um coeficiente de espectro diferente é usado para decodificar um envelope, de modo que o sinal de excitação de um sinal harmônico da faixa de alta frequência predito de acordo com um sinal de faixa de baixa frequência possa manter uma característica original do harmônico, evitando desse modo a geração de ruídos excessivos em um processo da predição, reduzindo eficazmente um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela predição e um sinal da faixa de alta frequência real, e aumentando uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito.
[000131] A FIGURA 10 é um diagrama exemplificador de um dispositivo de codificação de acordo com uma modalidade da presente invenção. Tal como mostrado na FIGURA 10, nesta modalidade, o dispositivo de codificação é um diagrama exemplificador de um dispositivo de codificação formado ao adicionar as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção ao dispositivo de codificação existente acima mostrado na FIGURA 1. Tal como mostrado na FIGURA 10, com base no dispositivo de codificação mostrado na FIGURA 1 na técnica anterior, nesta modalidade, o módulo de extração e codificação de classificação 17 é adicionado ao dispositivo de codificação.
[000132] O módulo de extração e codificação de classificação 17 é conectado ao módulo de transformação de tempo-frequência 10, e o módulo de extração e codificação de classificação 17 é configurado para: adquirir um tipo de sinal obtido após a conversão pelo módulo de transformação de tempo-frequência 10, e codificar o envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e quantizado pelo módulo de quantização e codificação de envelope 12. Neste caso, o tipo de sinal pode ser um sinal harmônico ou um sinal não harmônico. O módulo de extração e codificação de classificação 17 também é conectado ao módulo de multiplexação 16 e, neste caso, o módulo de multiplexação 16 é configurado para: multiplexar separadamente o tipo de sinal adquirido pelo módulo de extração e codificação de classificação 17, um índice de codificação obtido mediante a codificação do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal, e do sinal de excitação quantizado pelo módulo de quantização e codificação de excitação 15 em um fluxo de bits, e enviar o fluxo de bits a um dispositivo de decodificação. O restante é o mesmo que na modalidade acima mostrada na FIGURA 1. Para detalhes, consultar os registros na modalidade relacionada acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000133] Para a implementação específica da solução técnica do dispositivo de codificação nesta modalidade, consultar os registros nas modalidades acima mostradas na FIGURA 1, na FIGURA 4 e na FIGURA 6. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000134] O dispositivo de codificação nesta modalidade usa a solução técnica acima para adquirir informações de envelopes diferentes para um sinal harmônico e um sinal não harmônico e enviar a informação do envelope a um dispositivo de decodificação, de modo que o dispositivo de decodificação usa informações diferentes para um sinal harmônico e um sinal não harmônico para modificar um sinal de excitação predito de um sinal da faixa de alta frequência, evitando desse modo a geração de ruídos excessivos em um processo da modificação, reduzindo eficazmente um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela modificação e um sinal da faixa de alta frequência real, e aumentando uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito.
[000135] Opcionalmente, na modalidade acima mostrada na FIGURA 10, um módulo calculador também pode ser adicionado. O módulo calculador é configurado para calcular o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, onde um método para calcular um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência de um sinal harmônico é o mesmo que aquele de um sinal não harmônico. Neste caso, o módulo de extração e codificação de classificação 17 não codifica, de acordo com o tipo de sinal, o envelope de frequência que é do sinal da faixa de alta frequência e quantizado pelo módulo de quantização e codificação de envelope 12. A implementação da quantização e codificação de envelope é a mesma que aquela na modalidade acima mostrada na FIGURA 10. Para a implementação específica da solução técnica do dispositivo de codificação nesta modalidade, consultar os registros nas modalidades acima mostradas na FIGURA 1, na FIGURA 5 e na FIGURA 7. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000136] A FIGURA 11 é um diagrama exemplificador de um dispositivo de decodificação de acordo com uma modalidade da presente invenção. Tal como mostrado na FIGURA 11, nesta modalidade, o dispositivo de decodificação é um diagrama exemplificador de um dispositivo de decodificação formado ao adicionar as soluções técnicas nas modalidades da presente invenção ao dispositivo de decodificação existente acima mostrado na FIGURA 2. Tal como mostrado na FIGURA 11, com base no dispositivo de decodificação mostrado na FIGURA 2 na técnica anterior, nesta modalidade, um módulo de decodificação de informação de classificação 27 é adicionado ao dispositivo de decodificação.
[000137] O módulo de decodificação de informação de classificação 27 é configurado para adquirir um tipo de sinal de um fluxo de bits recebido. O módulo de restauração de sinal de domínio de frequência 25 também é conectado ao módulo de decodificação de informação de classificação 27, e o módulo de restauração de sinal de domínio de frequência 25 restaura o sinal de domínio de frequência de acordo com o tipo de sinal obtido pelo módulo de decodificação de informação de classificação 27 , o envelope de frequência obtido pelo módulo de decodificação de envelope de frequência 21, e o sinal da decodificação de informação de classificação de excitação que é da faixa de frequência inteira e é obtido pelo módulo de extensão de largura de faixa 24.
[000138] Entrementes, nesta modalidade, para estender a largura de faixa inteira pelo módulo de extensão de largura de faixa 24 de acordo com o sinal de excitação obtido pelo módulo de decodificação de sinal de excitação 23, isto é, estender o sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência ao usar o sinal de excitação do sinal da faixa de baixa frequência, pode ser usado o método que é para a predição do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência e é registrado na modalidade de extensão acima da modalidade mostrada na FIGURA 3. Para detalhes, consultar os registros nas modalidades relacionadas acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000139] Ao usar a solução acima, o dispositivo de decodificação nesta modalidade pode assegurar eficazmente a continuidade dos sinais de excitação que são de sinais da faixa de alta frequência e são preditos em um quadro anterior e em um último quadro; entrementes, para um sinal harmônico e um sinal não harmônico, é usada a informação de envelope diferente para modificar um sinal de excitação predito de um sinal da faixa de alta frequência, evitando desse modo a geração de ruídos excessivos em um processo da modificação, reduzindo eficazmente um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela modificação e um sinal da faixa de alta frequência real, e aumentando uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito.
[000140] O dispositivo de codificação na modalidade acima mostrada na FIGURA 10 e o dispositivo de decodificação na modalidade acima mostrada na FIGURA 11 são modalidades de estruturas meramente opcionais da presente invenção. Em uma aplicação real, mais modalidades de estruturas opcionais da presente invenção podem ser ainda deduzidas de acordo com as soluções técnicas das modalidades acima mostradas na FIGURA 3 à FIGURA 9. Para detalhes, consultar os registros nas modalidades acima. Os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000141] A FIGURA 12 é um diagrama estrutural esquemático de um sistema para predizer um sinal da faixa de alta frequência de acordo com uma modalidade da presente invenção. Nesta modalidade, o sistema para predizer um sinal da faixa de alta frequência inclui um dispositivo de codificação 70 e um dispositivo de decodificação 80.
[000142] Nesta modalidade, o dispositivo de decodificação 80 pode ser o dispositivo de decodificação na modalidade acima mostrada na FIGURA 6 ou na FIGURA 7. O dispositivo de codificação 70 pode ser o dispositivo de codificação na técnica anterior ou o dispositivo de codificação na modalidade acima mostrada na FIGURA 8 ou na FIGURA 9.
[000143] No sistema para predizer um sinal da faixa de alta frequência nesta modalidade, para detalhes de um processo específico de implementação da predição de um sinal da faixa de alta frequência ao usar o dispositivo de codificação 70 e o dispositivo de decodificação 80, consultar os registros na modalidade acima mostrada na FIGURA 6, na FIGURA 7, na FIGURA 8 ou na FIGURA 9 e modalidades de método relacionadas, e os detalhes não são aqui descritos outra vez.
[000144] De acordo com o sistema para predizer um sinal da faixa de alta frequência nesta modalidade, ao usar a solução técnica acima, para um sinal harmônico e um sinal não harmônico, informações de envelopes diferentes são usadas para predizer um sinal de excitação de um sinal da faixa de alta frequência, evitando desse modo a geração de ruídos excessivos em um processo da modificação, reduzindo eficazmente um erro que ocorre entre um sinal da faixa de alta frequência obtido pela modificação e um sinal da faixa de alta frequência real, e aumentando uma taxa da exatidão do sinal da faixa de alta frequência predito. Além disso, quando o dispositivo de decodificação na modalidade mostrada na FIGURA 7 é usado no sistema de predição de um sinal da faixa de alta frequência, a continuidade dos sinais de excitação que são de sinais da faixa de alta frequência e são preditos em um quadro anterior e um último quadro também pode ser assegurada eficazmente, desse modo assegurando a qualidade de audição de um sinal de alta frequência restaurado da faixa e realçando a qualidade de audição de um sinal de áudio.
[000145] A FIGURA 13 é um diagrama de blocos de um aparelho 90 de acordo com uma outra modalidade da presente invenção. O aparelho 90 na FIGURA 13 pode ser usado para executar as etapas e métodos nas modalidades de método acima. O aparelho 90 pode ser aplicado a uma estação base ou a um terminal em vários sistemas de comunicações. Na modalidade da FIGURA 13, o aparelho 90 inclui um circuito 902, um processador de decodificação 903, uma unidade de processamento 904, uma memória 905 e uma antena de recepção 901. A unidade de processamento 904 controla uma operação do aparelho 90, e a unidade de processamento 904 também pode ser indicada como uma CPU (Unidade de Processamento Central, unidade de processamento central). A memória 905 pode incluir uma memória só de leitura e uma memória de acesso aleatório, e fornece uma instrução e os dados à unidade de processamento 904. Uma parte da memória 905 também pode incluir uma memória de acesso aleatório permanente (NVRAM). Em uma aplicação específica, um dispositivo de comunicações sem fio tal como um telefone móvel pode ser embutido no aparelho 90, ou o aparelho 90 pode ser um dispositivo de comunicações sem fio, e o aparelho 90 também pode incluir um portador que acomode o circuito de recepção 902, para permitir que o aparelho 90 receba dados de um local remoto. O circuito de recepção 902 pode ser acoplado à antena 901. Todos os componentes do aparelho 90 são acoplados uns aos outros ao usar um sistema de barramentos 906, onde, além de um barramento de dados, o sistema de barramentos 906 também inclui um barramento de energia, um barramento de controle e um barramento de sinal do status. No entanto, para maior clareza da descrição, vários barramentos são marcados como sistema de barramentos 906 na FIGURA 13. O aparelho 90 também pode incluir a unidade de processamento 904 configurada para processar um sinal e, além disso, também inclui o processador de decodificação 903.
[000146] Os métodos divulgados nas modalidades acima da presente invenção podem ser aplicados ao processador de decodifica- ção 903, ou implementados pelo processador de decodificação 903. O processador de decodificação 903 pode ser um chip de circuito integrado e tem uma capacidade de processamento de sinais. Em um processo de implementação, as etapas nas modalidades de método acima (por exemplo, a modalidade de método que corresponde à FIGURA 3) pode ser completada ao usar um circuito lógico integrado de hardware no processador de decodificação 903 ou instruções em uma forma de software. Essas instruções podem ser implementadas e controladas por meio de cooperação com a unidade de processamento 904. O processador de decodificação acima pode ser um processador de finalidade geral, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado específico de aplicativos (ASIC), uma disposição de porta programável de campo (FPGA) ou um outro componente lógico programável, uma porta distinta ou um componente lógico de transistor, ou um componente de hardware distinto. Os métodos, as etapas e os diagramas de blocos lógicos divulgados nas modalidades da presente invenção podem ser implementados ou executados. O processador de finalidade geral pode ser um microprocessador, ou o processador pode ser qualquer processador convencional, tradutor, ou algo do gênero. As etapas dos métodos divulgados em referência às modalidades da presente invenção podem ser diretamente executados e completados pelo processador de decodificação incorporado como hardware, ou podem ser executados e completados ao usar uma combinação dos módulos de hardware e software no processador de decodificação. O módulo de software pode ser posicionado em um meio de armazenamento maduro no estado da técnica, tal como uma memória de acesso aleatório, uma memória flash, uma memória só de leitura, uma memória só de leitura programável, uma memória só de leitura programável eletricamente deletável, ou um registro. O meio de armazenamento fica localizado na memória 905. O processador de decodificação 903 lê a informação da memória 905, e completa as etapas dos métodos acima em combinação com o hardware.
[000147] Por exemplo, o dispositivo de decodificação de sinais na FIGURA 6 ou na FIGURA 7 pode ser implementado pelo processador de decodificação 903. Além disso, na FIGURA 6, o primeiro módulo de aquisição 30, o segundo módulo de aquisição 31, o módulo de predição 32 e o módulo de restauração 33 podem ser implementados pela unidade de processamento 904, ou podem ser implementados pelo processador de decodificação 903. Similarmente, cada módulo na FIGURA 7 pode ser implementado pela unidade de processamento 904, pode ser implementado pelo processador de decodificação 903. No entanto, os exemplos acima são meramente exemplificadores, e não se prestam a limitar as modalidades da presente invenção a esta maneira específica de implementação.
[000148] Especificamente, a memória 905 armazena instruções que permitem que a unidade de processamento 904 ou o processador de decodificação 903 execute as seguintes operações: a aquisição de um tipo de sinal de um sinal de áudio e de um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência; a aquisição de um envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal; a predição de um sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o sinal da faixa de baixa frequência; e a restauração do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência e do sinal de excitação do sinal da faixa de alta frequência.
[000149] A FIGURA 14 é um diagrama de blocos de um aparelho 100 de acordo com uma outra modalidade da presente invenção. O aparelho 100 na FIGURA 14 pode ser usado para implementar as etapas e os métodos nas modalidades de método acima. O aparelho 100 pode ser aplicado a uma estação base ou a um terminal em vários sistemas de comunicações. Na modalidade da FIGURA 14, o aparelho 100 inclui um circuito 1002, um processador de codificação 1003, uma unidade de processamento 1004, uma memória 1005 e uma antena de recepção 1001. A unidade de processamento 1004 controla uma operação do aparelho 100, e a unidade de processamento 1004 também pode ser indicada como uma CPU (Unidade de Processamento Central, unidade de processamento central). A memória 1005 pode incluir uma memória só de leitura e uma memória de acesso aleatório, e fornece uma instrução e os dados à unidade de processamento 1004. Uma parte da memória 1005 também pode incluir uma memória de acesso aleatório permanente (NVRAM). Em uma aplicação específica, um dispositivo de comunicações sem fio tal como um telefone móvel pode ser embutido no aparelho 100, ou o aparelho 100 pode ser um dispositivo de comunicações sem fio, e o aparelho 100 também pode incluir um portador que acomode o circuito de recepção 1002, para permitir que o aparelho 100 receba dados de um local remoto. O circuito de recepção 1002 pode ser acoplado à antena 1001. Todos os componentes do aparelho 100 são acoplados uns aos outros ao usar um sistema de barramentos 1006 onde, além de um barramento de dados, o sistema de barramentos 1006 também inclui um barramento de energia, um barramento de controle e um barramento de sinais do status. No entanto, para maior clareza da descrição, vários barramentos são marcados como sistema de barramentos 1006 na FIGURA 14. O aparelho 100 também pode incluir a unidade de processamento 1004 configurada para processar um sinal e, além disso, também inclui o processador de codificação 1003.
[000150] Os métodos divulgados nas modalidades acima da presente invenção podem ser aplicados ao processador de codificação 1003, ou implementados pelo processador de codificação 1003. O processador de codificação 1003 pode ser um chip de circuito integrado e tem uma capacidade de processamento de sinais. Em um processo de implementação, as etapas nas modalidades de método acima (por exemplo, a modalidade de método que corresponde à FIGURA 4 ou à FIGURA 5) podem ser completadas ao usar um circuito lógico integrado de hardware no processador de codificação 1003 ou instruções em uma forma de software. Essas instruções podem ser implementadas e controladas por meio de cooperação com a unidade de processamento 1004. O processador de codificação acima pode ser um processador de finalidade geral, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado específico de aplicativos (ASIC), uma disposição de porta programável de campo (FPGA) ou um outro componente lógico programável, uma porta distinta ou um componente lógico de transistor, ou um componente de hardware distinto. Os métodos, as etapas e os diagramas de blocos lógicos divulgados nas modalidades da presente invenção podem ser implementados ou executados. O processador de finalidade geral pode ser um microprocessador, ou o processador também pode ser qualquer processador convencional, tradutor, ou algo do gênero. As etapas dos métodos divulgados em referência às modalidades da presente invenção podem ser diretamente executadas e completadas por um processador de decodificação incorporado como hardware, ou podem ser executadas e completadas ao usar uma combinação dos módulos de hardware e software no processador de decodificação. O módulo de software pode ser posicionado em um meio de armazenamento maduro no estado da técnica, tal como uma memória de acesso aleatório, uma memória flash, uma memória só de leitura, uma memória só de leitura programável, uma memória só de leitura programável eletricamente deletável, ou um registro. O meio de armazenamento fica localizado na memória 1005. O processador de codificação 1003 lê a informação da memória 1005, e completa as etapas dos métodos acima em combinação com o hardware.
[000151] Por exemplo, o dispositivo de codificação de sinais na FIGURA 8 ou na FIGURA 9 pode ser implementado pelo processador de codificação 1003. Além disso, na FIGURA 8, o módulo de aquisição 40, o módulo de codificação 41 e o módulo de envio 42 podem ser implementados pela unidade de processamento 1004, ou podem ser implementados pelo processador de codificação 1003. Similarmente, cada módulo na FIGURA 9 pode ser implementado pela unidade de processamento 1004, ou pode ser implementado pelo processador de codificação 1003. No entanto, os exemplos acima são meramente exemplificadores, e não se prestam a limitar as modalidades da presente invenção a esta maneira específica de implementação.
[000152] Especificamente, o armazenamento da memória 1005 permite que a unidade de processamento 1004 ou o processador de codificação 1003 implemente instruções para as seguintes operações: a aquisição de um tipo de sinal de um sinal de áudio e de um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência; a codificação de um envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência; e o envio, a um dispositivo de decodificação, de um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e dos índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[000153] Especificamente, o armazenamento da memória 1005 permite que a unidade de processamento 1004 ou o processador de codificação 1003 implemente instruções para as seguintes operações: a aquisição de um tipo de sinal de um sinal de áudio e de um sinal da faixa de baixa frequência do sinal de áudio, onde o tipo de sinal é um sinal harmônico ou um sinal não harmônico, e o sinal de áudio inclui o sinal da faixa de baixa frequência e um sinal da faixa de alta frequência; o cálculo de um envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência, onde um método para calcular um envelope de frequência de um sinal da faixa de alta frequência de um sinal harmônico é o mesmo que aquele de um sinal não harmônico; e o envio, a um dispositivo de decodificação, de um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e dos índices de codificação do sinal da faixa de baixa frequência e do envelope de frequência do sinal da faixa de alta frequência.
[000154] A modalidade descrita do aparelho é meramente exem- plificadora. As unidades descritas como partes separadas podem ou não ser fisicamente separadas, e as partes indicadas como unidades podem ou não ser unidades físicas, podem ficar localizadas em uma posição, ou podem ser distribuídas em pelo menos duas unidades de rede. Alguns ou todos os módulos podem ser selecionados de acordo com necessidades reais para atingir os objetivos das soluções das modalidades. Um elemento versado na técnica pode compreender e implementar as modalidades da presente invenção sem esforços criativos.
[000155] Finalmente, deve ser observado que as modalidades acima se prestam meramente a descrever as soluções técnicas da presente invenção, mas não a limitar a presente invenção. Embora a presente invenção seja descrita em detalhes em referência às modalidades acima, os elementos versados na técnica devem compreender que ainda podem fazer modificações nas soluções técnicas descritas nas modalidades acima ou fazer substituições equivalentes em algumas de suas características técnicas, sem desviar do caráter e do âmbito das soluções técnicas das modalidades da presente invenção.

Claims (14)

1. Método para predizer um sinal de faixa de alta frequência, caracterizado pelo fato de que compreende: adquirir (100) um tipo de sinal de um sinal de áudio a ser decodificado e um sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio, em que o tipo de sinal é um dentre um sinal harmônico e um sinal não harmônico; adquirir (101) um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal; prever (102) um sinal de excitação do sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio; e restaurar (103) o sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência e o sinal de excitação do sinal de faixa de alta frequência; em que uma maneira de adquirir um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal do sinal de áudio a ser decodificado é sinal harmônico é diferente de uma maneira de adquirir o envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal do sinal de áudio a ser decodificado é sinal não harmônico.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aquisição (101) de um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal compreende um dentre: decodificar um fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico; e decodificar um fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter um envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, e usar um valor obtido por realizar cálculo de ponderação no envelope de frequência inicial e N envelopes de frequência inicial adjacentes como o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência, em que N é maior ou igual a 1.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aquisição (101) de um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal compreende: decodificar um fluxo de bits recebido do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal para adquirir o envelope de frequência correspondente do sinal de faixa de alta frequência, em que o fluxo de bits do sinal de áudio contém o tipo de sinal e um índice de codificação do envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a aquisição (100) de um tipo de sinal de um sinal de áudio a ser decodificado e de um sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio compreende: decodificar o fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o tipo de sinal e o sinal de faixa de baixa frequência.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a aquisição (100) de um tipo de sinal de um sinal de áudio a ser decodificado e de um sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio compreende: decodificar o fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio; e determinar o tipo de sinal de acordo com o sinal de faixa de baixa frequência.
6. Método para predizer um sinal de faixa de alta frequência, caracterizado pelo fato de que compreende: adquirir (200) um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio, em que o tipo de sinal é um dentre um sinal harmônico e sinal não harmônico; codificar (201) um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência; e enviar (202) um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e codificar índices do sinal de faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência; em que uma maneira de codificar um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal do sinal de áudio é sinal harmônico é diferente de uma maneira de codificar o envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal do sinal de áudio é sinal não harmônico.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a codificação (201) de um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência compreende: calcular o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência ao usar uma primeira quantidade de coeficientes de espectro quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico; e calcular o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência ao usar uma segunda quantidade de coeficientes de espectro quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, em que a segunda quantidade é maior do que a primeira quantidade.
8. Dispositivo de decodificação, caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro módulo de aquisição (30), configurado para adquirir um tipo de sinal de um sinal de áudio a ser decodificado e um sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio, em que o tipo de sinal é um dentre um sinal harmônico e um sinal não harmônico; um segundo módulo de aquisição (31), configurado para adquirir um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal; um módulo de predição (32), configurado para predizer um sinal de excitação do sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio; e um módulo de restauração (33), configurado para restaurar o sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência e o sinal de excitação do sinal de faixa de alta frequência; em que uma maneira de adquirir um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal do sinal de áudio a ser decodificado é sinal harmônico é diferente de uma maneira de adquirir o envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal do sinal de áudio a ser decodificado é sinal não harmônico.
9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caractere- zado pelo fato de que o segundo módulo de aquisição (31) é configurado para executar um dentre: decodificar um fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico; e decodificar um fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter um envelope de frequência inicial do sinal de faixa de alta frequência quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, e para usar um valor obtido ao realizar cálculo de ponderação no envelope de frequência inicial e N envelopes de frequência inicial adjacentes como o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência, em que N é maior ou igual a 1.
10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracte- rezado pelo fato de que o segundo módulo de aquisição (31) é configurado para decodificar um fluxo de bits recebido do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal para adquirir o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência, e o fluxo de bits do sinal de áudio contém o tipo de sinal e um índice de codificação do envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência.
11. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo de aquisição (30) é configurado para decodificar o fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o tipo de sinal e o sinal de faixa de baixa frequência.
12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivin-dicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o primeiro módulo de aquisição (30) é configurado para decodificar o fluxo de bits recebido do sinal de áudio para obter o sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio, e determinar o tipo de sinal de acordo com o sinal de faixa de baixa frequência.
13. Dispositivo de codificação, caracterizado pelo fato de que compreende: um módulo de aquisição (40), configurado para adquirir um tipo de sinal de um sinal de áudio e um sinal de faixa de baixa frequência do sinal de áudio, em que o tipo de sinal é um dentre um sinal harmônico e um sinal não harmônico; um módulo de codificação (41), configurado para codificar um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio de acordo com o tipo de sinal para obter o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência; e um módulo de envio (42), configurado para enviar um fluxo de bits que contém o tipo de sinal, e índices de codificação do sinal de faixa de baixa frequência e o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência; em que uma maneira de codificar um envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal do sinal de áudio é sinal harmônico é diferente de uma maneira de codificar o envelope de frequência de um sinal de faixa de alta frequência do sinal de áudio quando o tipo de sinal do sinal de áudio é sinal não harmônico.
14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, carac-terizado pelo fato de que o módulo de codificação (41) é configurado para executar um dentre: calcular o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência ao usar uma primeira quantidade de coeficientes de espectro quando o tipo de sinal é um sinal não harmônico; e calcular o envelope de frequência do sinal de faixa de alta frequência ao usar uma segunda quantidade de coeficientes de espectro quando o tipo de sinal é um sinal harmônico, em que a segunda quantidade é maior do que a primeira quantidade.
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