BR112020009326A2 - filtragem de sinal - Google Patents
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Abstract
Trata-se de métodos e sistemas discutidos para filtrar um sinal de entrada de informações (11, 11a, x), divididos em diferentes intervalos de atualização, de acordo com parâmetros que variam com os intervalos de atualização, para obter um sinal de saída filtrado (y, 15). Um sistema (10) pode compreender:
- uma primeira unidade de filtro (12) para filtrar um primeiro sinal de entrada de filtro (11, x) pelo menos em um subintervalo inicial (T_l) em um intervalo de atualização corrente (T) para obter um primeiro sinal de saída de filtro (y?, 13), de acordo com parâmetros associados ao intervalo de atualização anterior, sendo que a primeira unidade de filtro (12) é configurada para mudar os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial (T_l) a partir de uma situação de filtragem superior para uma situação de filtragem inferior; e
- uma segunda unidade de filtro (14) para filtrar um segundo sinal de entrada de filtro (13), no intervalo inicial (T_l), de acordo com parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente (T) para obter um segundo sinal de saída de filtro (15), sendo que a segunda unidade de filtro (14) é configurada para mudar os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial (T_l) de uma situação de filtragem inferior a uma situação de filtragem superior.
O primeiro sinal de entrada de filtro (11) com base no sinal de entrada de informações (x), o primeiro sinal de saída de filtro (13) é um sinal intermediário (y?), o segundo sinal de entrada de filtro com base no sinal intermediário (y?), e o sinal de saída filtrado (y) com base no segundo sinal de saída de filtro (15).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “FILTRAGEM DE SINAL”
1. CAMPO DA TÉCNICA
[001] Os presentes exemplos referem-se a sistemas e métodos para realizar filtragem de sinais (por exemplo, pós-filtro LTP e/ou um pré-filtro).
2. TÉCNICA ANTERIOR
[002] A técnica anterior compreende as seguintes invenções:
[1] A. T. Hill e A. Ilchmann, “Exponential stability of time-varying linear systems,” IMA J Numer Anal, páginas 865 a 885, 2011.
[2] 3GPP TS 26.090, Adaptive Multi-Rate (AMR) speech codec; Transcoding functions.
[3] 3GPP TS 26.445, Codec for Enhanced Voice Services (EVS); Detailed algorithmic description.
[4] 3GPP TS 26.190, Adaptive Multi-Rate - Wideband (AMR-WB) speech codec; Transcoding functions.
[5] 3GPP TS 26.290, Extended Adaptive Multi-Rate - Wideband (AMR- WB+) codec; Transcoding functions.
[6] B. Edler, C. Faller e G. Schuller, “Perceptual Audio Coding Using a Time- Varying Linear Pre- e Post-filtro,” in AES 109th Convention, Los Angeles, 2000.
[7] A. Gray e J. Markel, “Digital lattice and ladder filter synthesis,” IEEE Transactions on Audio e Electroacoustics, volume 21, nº 6, páginas 491 a 500, 1973.
[8] M. P. Lamoureux, S. Ismail e G. F. Margrave, “Stability of time variant filters,” CREWES Research Report - Volume 19, 2007.
[9] P. J. Wilson e H. Chhatwal, “Adaptive Transform Coder Having Long Term Predictor”. Patente nº US 5.012.517, 30 de abril de 1991.
[10] M. Tsushima, Y. Nakatoh e T. Norimatus, “Apparatus for expanding speech bandwidth”. Patente EP 0 732 687 B2, 18 de setembro de 1996.
[11] A. John Robinson, “Low Bit Rate Audio Coder e Decoder Operating in A Transform Domain Using Vector Quantization”. Patente nº US 5.999.899, 7 de dezembro de 1999.
[12] J. Thyssen, C. C Lee e J.-H. Chen, “Method And Apparatus To Eliminate Discontinuities In Adaptively Filtered Signals”. Patente nº US 7.353.168 B2, 28 de junho 2002.
[13] E. Ravelli, M. Jander, G. Pietrzyk, M. Dietz e M. Gayer, “Method and apparatus for processing an audio signal, audio decoder, and audio encoder”. Patente EP 2980796 A1, 28 de julho de 2014.
[14] E. Ravelli, C. Helmrich, G. Markovic, M. Neusinger, M. Jander, M. Dietz e S. Disch, “Apparatus and method for processing an audio signal using a harmonic post-filter”. Patente EP 2980799 A1, 28 de julho de 2014.
[15] Recomendação G.718 da ITU-T, codificação de taxa de bits variável embutida robusta em banda estreita e banda larga robusta de fala e áudio de 8 a 32 kbit/s, 2008.
[003] Áudio e fala são, geralmente, sinais variáveis no tempo. Devido às mudanças serem relativamente lentas, elas são geralmente consideradas quase estacionárias em um curto período de tempo. Os parâmetros de filtro adaptativo (por exemplo, codificação preditiva linear, LPC ou pós-filtro de longo prazo, LTP) usados para processar sinais de áudio/fala são atualizados uma vez por quadro e mantidos constantes durante a duração do quadro, quadro geralmente com duração de 2 a 40 milissegundos. Essa filtragem é efetivamente variável no tempo e, portanto, em geral produz instabilidades e descontinuidades, mesmo que a filtragem com parâmetros de filtro congelado não o faça [1].
[004] Uma abordagem de esmaecimento cruzado é conhecida. A abordagem de esmaecimento cruzado pode ser resumida como: - filtrar uma porção de um sinal com um conjunto de parâmetros c 0 que produz a primeira porção filtrada - filtrar a mesma porção do sinal com um conjunto de parâmetros c 1 que produz a segunda porção filtrada; e - realizar esmaecimento cruzado da primeira e da segunda porção filtrada.
[005] A abordagem de esmaecimento cruzado foi usada entre outros em [9], [10],
[11] e [12]. - Outra abordagem para remover descontinuidades é usar filtro LP como em [13].
[006] Um filtro de resposta ao impulso infinito (IIR) pode ser apresentado na forma de escala de treliça [7]. Uma interpolação de filtros IIR estáveis na forma de escala de treliça deve produzir um filtro IIR variável no tempo estável [8]. Assim, deve ser possível generalizar a interpolação dos coeficientes de reflexão no [6] caso geral de filtros IIR. No entanto, essa abordagem seria muito complexa para a filtragem LTP, pois o número de coeficientes de reflexão diferentes de zero seria igual ao atraso de arfagem (por exemplo, se usado para suavizar as descontinuidades LTP em [3] , isso levaria a pedidos de filtro maiores que 250).
[007] A complexidade é um aspecto muito importante em um codec em tempo real e é desejável usar um método para evitar descontinuidades no tempo que varia a filtragem com menos complexidade.
[008] Uma técnica de baixa complexidade é preferível para realizar operações de filtragem.
3. A PRESENTE INVENÇÃO
[009] É apresentada uma técnica de baixa complexidade para evitar descontinuidades, por exemplo, quando os parâmetros do filtro de resposta ao impulso infinito (IIR) mudam em quadros consecutivos.
[010] De acordo com exemplos, é fornecido um sistema para filtrar um sinal de entrada de informações, dividido em diferentes intervalos de atualização, de acordo com parâmetros que varia com os intervalos de atualização, para obter um sinal de saída filtrado, sendo que o sistema compreende: uma primeira unidade de filtro para filtrar um primeiro sinal de entrada de filtro pelo menos em um subintervalo inicial em um intervalo de atualização corrente para obter um primeiro sinal de saída de filtro de acordo com parâmetros associados ao intervalo de atualização anterior, sendo que a primeira unidade de filtro é configurada para mudar os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial a partir de uma situação de filtragem superior para uma situação de filtragem inferior; e uma segunda unidade de filtro para filtrar um segundo sinal de entrada de filtro, no intervalo inicial, de acordo com parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente para obter um segundo sinal de saída de filtro, sendo que a segunda unidade de filtro é configurada para mudar os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial de uma situação de filtragem inferior a uma situação de filtragem superior, em que o primeiro sinal de entrada de filtro com base no sinal de entrada de informações, o primeiro sinal de saída de filtro é um sinal intermediário, o segundo sinal de entrada de filtro com base no sinal intermediário, e o sinal de saída filtrado com base no segundo sinal de saída de filtro.
[011] Consequentemente, as descontinuidades são reduzidas e/ou evitadas e a complexidade é reduzida, por exemplo, com relação à técnica de situação cruzada. Não há necessidade de realizar duas operações de filtro diferentes e, posteriormente, fazer o esmaecimento cruzado dos dois sinais filtrados: simplesmente, duas operações de filtragem são executadas, reduzindo assim a necessidade de realizar cálculos.
[012] De acordo com os exemplos, é fornecida uma terceira unidade de filtro para filtrar o sinal de entrada de informações, em um subintervalo subsequente no intervalo de atualização corrente após o subintervalo inicial de acordo com os parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente.
[013] Consequentemente, além do subintervalo inicial, o intervalo de atualização corrente pode operar com uso dos parâmetros mais adequados para o mesmo.
[014] De acordo com os exemplos, é fornecido um seletor configurado para verificar se a distância entre os parâmetros para o intervalo de atualização corrente é 0 ou dentro de um primeiro limite, para filtrar o sinal de entrada de informações pelo menos no subintervalo inicial com uso da terceira unidade de filtro.
[015] De acordo com os exemplos, a terceira unidade de filtro é configurada para manter a mesma situação de filtragem ao longo do intervalo subsequente e ou para manter o parâmetro de filtro constante.
[016] De acordo com exemplos, pelo menos uma da primeira, da segunda e da terceira unidades de filtro opera como filtro LTP de longo prazo.
[017] De acordo com exemplos, pelo menos uma da primeira, da segunda e da terceira unidades tem uma função de transferência que compreende um numerador e um denominador, em que o numerador compreende um valor de ganho indicado pelas informações de ganho e em que o denominador compreende uma parte de número inteiro de um atraso de arfagem indicado pelas informações do atraso de arfagem e um filtro multitoque, que depende de uma parte fracionária do atraso de arfagem.
[018] De acordo com exemplos, os parâmetros de pelo menos uma da primeira, da segunda e da terceira unidades são obtidos a partir de informações de harmonicidade, informações de ganho, informações de atraso de arfagem, a parte de número inteiro do atraso de arfagem do sinal de entrada de informações e/ou a parte fracionária do atraso de arfagem do sinal de entrada de informações.
[019] De acordo com exemplos, os parâmetros de pelo menos uma da primeira, da segunda e/ou da terceira unidades de filtro são parâmetros de um filtro escolhido entre pelo menos uma ou uma combinação de filtro de codificação preditiva linear, LPC, filtro de resposta ao impulso infinito, IIR, e/ou filtro de resposta de impulso finito, FIR.
[020] De acordo com os exemplos, a primeira unidade de filtro é configurada para dimensionar parâmetros associados ao intervalo de atualização anterior por um primeiro fator de escalonamento que muda para 0 ao longo de pelo menos o subintervalo inicial e/ou a segunda unidade de filtro é configurada para dimensionar parâmetros associados à corrente atualize o intervalo por um segundo fator de escalonamento, que altera de 0 para um valor diferente de 0 (ou de um valor próximo de 0 para um segundo valor mais distante de 0 que o valor próximo a 0) ao longo do pelo menos o subintervalo inicial.
[021] De acordo com exemplos, o primeiro fator de escalonamento e o segundo fator de escalonamento são valores não negativos complementares um ao outro para um valor maior que 0.
[022] De acordo com os exemplos, o primeiro fator de escalonamento é mudar para 0 na extremidade final de pelo menos o subintervalo inicial e/ou o segundo fator de escalonamento é mudar de 0 da extremidade inicial do intervalo de atualização corrente para um valor não zero (ou de um valor próximo de 0 a um segundo valor mais distante de 0 que o valor próximo de 0).
[023] De acordo com os exemplos, é fornecida uma quarta unidade de filtro configurada para filtrar o sinal de entrada de informações, pelo menos no subintervalo inicial, com uso de parâmetros obtidos interpolando-se os parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente e os parâmetros associados ao intervalo de atualização anterior.
[024] De acordo com os exemplos, é fornecido um seletor configurado para verificar se a distância entre os parâmetros para o intervalo de atualização corrente está dentro de um segundo limite, para filtrar o sinal de entrada de informações pelo menos no subintervalo inicial uso da quarta unidade de filtro.
[025] O sistema pode ainda ser configurado para definir ativamente o segundo limite com base nos valores associados ao sinal.
[026] De acordo com exemplos, o sistema pode ser configurado para: definir o segundo limite como um limite de distância de atraso de arfagem igual ao mínimo entre a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização corrente e a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização anterior, de modo a usar a quarta unidade de filtro quando a distância entre a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização corrente e a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização anterior é menor que o limite de distância de atraso de arfagem; e/ou de modo a usar a primeira e segunda unidades de filtro quando a distância entre a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização corrente e a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização anterior é maior que o limite de distância de atraso de arfagem.
[027] De acordo com exemplos, o sistema pode ser configurado para: usar uma condição associada aos ganhos do sinal no intervalo de atualização corrente e no intervalo anterior, de modo a usar a quarta unidade de filtro quando ambos os ganhos do sinal no intervalo de atualização corrente e no intervalo anterior são diferentes de zero, e/ou de modo a usar a primeira e a segunda unidades de filtro quando pelo menos um dentre os ganhos do sinal no intervalo de atualização corrente e no intervalo anterior é zero.
[028] De acordo com exemplos, a primeira unidade de filtro é para fornecer o primeiro sinal de saída de filtro na forma de
𝑃 𝑄 ′ [𝑛] 𝑦 = 𝑥[𝑛] + 𝑠𝑘−1 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘−1,𝑖 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘−1,𝑗 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑗]) , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑖=0 𝑗=1 em que sk−1 [n] changes towards a value close to 0 when n increases e a segunda unidade de filtro é para fornecer o segundo sinal de saída de filtro na forma de:
𝑃 𝑄 𝑦[𝑛] = 𝑦 ′ [𝑛] + 𝑠𝑘 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘,𝑖 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘,𝑗 𝑦[𝑛 − 𝑗]) , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑖=0 𝑗=1 em que 𝑠𝑘 [𝑛] 𝑚𝑢𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑚 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑑𝑒 0 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑢𝑚 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑧𝑒𝑟𝑜 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑛 𝑎𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎, em que 𝑇 é o kº intervalo de atualização corrente, 𝑇𝑙 o subintervalo inicial, n um instante, x[n] o sinal de entrada de informações, 𝑏𝑘−1,𝑖 e 𝑎𝑘−1,𝑗 são parâmetros associados ao (k-1)º intervalo de atualização anterior, 𝑎𝑘,𝑗 e 𝑏𝑘,𝑖 são parâmetros associados ao kº intervalo de atualização corrente, e P e Q são associados ao tipo do filtro.
[029] de acordo com exemplos, a primeira unidade de filtro é configurada para fornecer o primeiro sinal de saída de filtro na forma de Lnum Lden ' n mem ' Lden ltpf (n)=x x̂ mem (k)x(n-k) ̂ (n)- (1- ) [ ∑ cnum ̂ + ∑ cden (k,pmem fr )x̂ ltpf (n-pmem int + -k)] NF 2 4 k=0 k=0
NF para n=0.. 4 e uma segunda unidade de filtro é configurada para fornecer o sinal de saída filtrado (13) na forma de Lnum Lden ' n ' Lden ltpf (n)=x̂ x̂ ltpf (n)- N [ ∑ cnum (k)x̂ ltpf (n-k) + ∑ cden (k,pfr )x̂ ltpf (n-pint + -k)] F 2 4 k=0 k=0
NF para n=0.. 4
𝑁𝐹 em que 4 é o comprimento do subintervalo inicial, 𝑥̂(𝑛) é o sinal de entrada ′ de informações, 𝑥̂ 𝑙𝑡𝑝𝑓 é o sinal intermediário, 𝑥 ̂𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛) é o sinal de saída filtrado, n é 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 um instante, 𝑝𝑖𝑛𝑡 e 𝑝𝑓𝑟 têm respectivamente por base a parte de número inteiro e a parte fracionária do atraso de arfagem associado ao intervalo de atualização anterior, 𝑝𝑖𝑛𝑡 e 𝑝𝑓𝑟 têm respectivamente por base a parte de número inteiro e a parte fracionária do atraso de arfagem associado ao intervalo de atualização corrente, 𝑐𝑛𝑢𝑚 (𝑘) é um coeficiente com base no valor de ganho para o intervalo de atualização corrente, 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 ) é um coeficiente com base no valor de ganho para o intervalo de 𝑚𝑒𝑚 (𝑘) atualização determinado e na parte fracionária da arfagem, 𝑐𝑛𝑢𝑚 é um coeficiente 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 com base no valor de ganho para intervalo de atualização anterior, 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 )é um coeficiente com base no valor de ganho para intervalo de atualização anterior e na parte fracionária da arfagem, Lden e Lnum são fixados e/ou têm por base taxa de amostragem do sinal de entrada.
[030] De acordo com exemplos, o comprimento de tempo do subintervalo inicial está entre os 5% e os 40% do comprimento de tempo do intervalo de atualização corrente.
[031] De acordo com exemplos, o sistema é configurado para verificar o ganho gk do kº quadro corrente e o ganho gk-1 do (k-1)º quadro anterior, para que: - f se gk-1=0 e gk=0, então não há primeira, segunda nem terceira filtragem;
e/ou - f se gk-1=0 e gk≠0, então ○ a primeira filtragem é desativada; ○ há segunda filtragem em pelo menos o subintervalo inicial; ○ há terceira filtragem no subintervalo subsequente; e/ou - f se gk-1≠0 e gk=0, então ○ há primeira filtragem em pelo menos o subintervalo inicial; ○ a segunda filtragem é desativada; ○ a terceira filtragem é desativada; e/ou - f se gk-1≠0 e gk≠0, então a diferença entre as partes de número inteiro e fracionárias do atraso de arfagem é verificada, para que: ○ se as partes de número inteiro e fracionária do atraso de arfagem no kº quadro corrente e no (k-1)º quadro, são as mesmas, então: ▪ não há primeira filtragem nem segunda filtragem; ▪ existe uma terceira filtragem ao longo dos 100% do intervalo de atualização corrente; ○ caso contrário, se houver uma diferença no número inteiro ou na parte fracionária do atraso do atraso de arfagem: ▪ há primeira filtragem em pelo menos o subintervalo inicial; ▪ há segunda filtragem por 52 em pelo menos o subintervalo inicial ▪ há terceira filtragem por 53 em o subintervalo subsequente.
[032] De acordo com exemplos, o sistema compreende um lado codificador e um lado decodificador, em que pelo menos uma dentre a primeira, segunda, terceira e/ou quarta unidades de filtro está no lado decodificador.
[033] De acordo com exemplos, o sistema compreende um lado codificador e um lado decodificador, em que pelo menos uma dentre a primeira, segunda, terceira e/ou quarta unidades de filtro está no lado codificador.
[034] De acordo com exemplos, o sistema compreende um conversor para converter uma primeira representação do sinal de informações em uma segunda representação do sinal de informações.
[035] De acordo com exemplos, o sistema está configurado para: determinar se a primeira e/ou a segunda unidades de filtro operarão como um filtro de identidade; e no caso de determinação, desviar o primeiro e/ou o segundo filtro.
[036] De acordo com exemplos, é fornecido um método para filtrar um sinal de entrada de informações, incluindo diferentes intervalos de atualização, de acordo com parâmetros correspondentes aos intervalos de atualização, para obter um sinal de saída filtrado, sendo que o método compreende: realizar uma primeira filtragem pelo menos em um subintervalo inicial de um intervalo de atualização corrente de acordo com parâmetros associados aos intervalos de atualização anteriores, em que os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial são alterados de uma situação de filtragem superior para uma situação de filtragem inferior; e realizar uma segunda filtragem pelo menos no subintervalo inicial, de acordo com parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente, em que os parâmetros ao longo do subintervalo inicial são alterados de uma situação de filtragem inferior para uma situação de filtragem superior, em que a primeira filtragem é realizada no sinal de entrada de informações e a segunda filtragem é realizada no sinal obtido pela primeira filtragem.
[037] De acordo com os exemplos, é fornecida uma unidade de armazenamento não transitória que armazena instruções que, quando realizadas por um processador, fazem com que o processador realize um dos métodos acima ou abaixo e/ou implemente um sistema como acima ou abaixo e/ou um componente desse sistema.
[038] O sinal de entrada de informações pode ser, por exemplo, um sinal de áudio.
[039] Em alguns exemplos, o intervalo é o quadro inteiro. Em outros exemplos, o intervalo é menor que o quadro.
[040] Consequentemente, a técnica acima pode ser realizada apenas para um intervalo inicial ou intervalo final do quadro determinado: no intervalo subsequente, os parâmetros para o quadro determinado podem ser utilizados, reduzindo ainda mais a complexidade da computação.
[041] Consequentemente, não há modificação da saída no intervalo subsequente.
[042] Em exemplos, a interpolação de coeficientes pode ser usada em vez da técnica discutida acima. Isso pode ser controlado com base em uma seleção, para melhor adaptar as operações de filtragem às condições de sinal.
[043] Em exemplos, é possível definir o segundo limite como o mínimo entre a parte de número inteiro do atraso no tom no quadro determinado e a parte de número inteiro do atraso no tom no quadro anterior (ou no quadro subsequente) e/ou definir o segundo limite ao máximo entre o ganho no quadro determinado e o ganho no quadro anterior ou o quadro subsequente. Consequentemente, é possível usar a quarta unidade de filtro quando a distância entre o ganho no quadro determinado e o ganho no quadro anterior for menor que o segundo limite e/ou usar a primeira e a segunda unidades de filtro quando a distância entre o a parte de número inteiro do atraso de arfagem no quadro determinado e a parte de número inteiro do atraso de arfagem no quadro anterior ou no quadro subsequente é menor que o segundo limite.
[044] Em exemplos, é possível definir uma condição associada aos ganhos do sinal no quadro determinado e no quadro anterior ou subsequente. Consequentemente, é possível usar a quarta unidade de filtro quando pelo menos um dos ganhos do sinal no quadro determinado e no quadro anterior ou subsequente for zero. Em exemplos, é possível usar a primeira e a segunda unidades de filtro quando os ganhos do sinal no quadro determinado e no quadro anterior ou subsequente forem diferentes de zero.
[045] Consequentemente, os parâmetros associados ao quadro anterior ou ao quadro subsequente e os parâmetros associados ao quadro determinado são modificados (por exemplo, amostra por amostra) para realizar um filtro elegante que evita e/ou reduz a descontinuidade entre os quadros.
[046] Consequentemente, os sinais de entrada da primeira e da segunda unidades de filtro podem ser amortecidos com facilidade e coerência.
[047] Em exemplos, a primeira unidade de filtro é configurada para fornecer o primeiro sinal de saída de filtro (13) na forma de Lnum Lden ' n mem ' Lden ltpf (n)=x x̂ mem (k)x(n-k) ̂ (n)- (1- ) [ ∑ cnum ̂ + ∑ cden (k,pmem fr )x̂ ltpf (n-pmem int + -k)] NF 2 4 k=0 k=0
NF para n=0.. 4 e a segunda unidade de filtro (14) é configurada para fornecer o sinal de saída filtrado (13) na forma de Lnum Lden ' n ' Lden ltpf (n)=x̂ x̂ ltpf (n)- N [ ∑ cnum (k)x̂ ltpf (n-k) + ∑ cden (k,pfr )x̂ ltpf (n-pint + -k)] F 2 4 k=0 k=0
NF para n=0.. 4
𝑁𝐹 em que 4 é o comprimento do subintervalo inicial, 𝑥̂(𝑛) é o sinal de entrada ′ de informações (11), 𝑥̂ 𝑙𝑡𝑝𝑓 é o sinal intermediário, 𝑥 ̂𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛) é o sinal de saída filtrado 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 (15), n é um instante, 𝑝𝑖𝑛𝑡 e 𝑝𝑓𝑟 são respectivamente com base na parte de número inteiro e parte fracionária do atraso de arfagem associado ao quadro anterior, 𝑝𝑖𝑛𝑡 e 𝑝𝑓𝑟 são respectivamente com base na parte de número inteiro e parte fracionária do atraso de arfagem associado ao quadro determinado, 𝑐𝑛𝑢𝑚 (𝑘) e 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 ) são 𝑚𝑒𝑚 (𝑘) coeficientes com base no valor de ganho para o quadro determinado, 𝑐𝑛𝑢𝑚 e 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 ) são coeficientes com base no valor de ganho para quadro anterior, L den e Lnum são fixado e/ou com base na taxa de amostragem do sinal de entrada.
[048] Em exemplos, na situação de filtragem inferior, os parâmetros de um mesmo filtro são modificados para ter um valor mais próximo de 0 do que na situação de filtragem superior. Por exemplo, os parâmetros podem ser dimensionados por fatores de dimensionamento que variam gradualmente.
[049] A presente invenção pode ser utilizada, por exemplo, para filtragem a longo prazo (LTPF). É uma ferramenta para codificação de áudio com base em transformação que ajuda a reduzir o ruído inter-harmônico. O mesmo se baseia em um pós-filtro aplicado ao sinal no domínio do tempo após a decodificação da transformação. Esse pós-filtro é essencialmente um filtro de resposta ao impulso infinito (IIR) com uma resposta de frequência tipo pente controlada por um parâmetro (atraso de arfagem) ou dois parâmetros (atraso de arfagem e ganho). Para melhor robustez, os parâmetros pós-filtro (um atraso de arfagem e um ganho por quadro) são estimados no lado do codificador e codificados em um fluxo de bits quando o ganho é diferente de zero.
4. DESCRIÇÃO DAS FIGURAS As Figuras 1, 1a, 2, 3, 4, 5a e 5b mostram sistemas de acordo com exemplos; As Figuras 6, 7, e 7a mostram métodos de acordo com exemplos; As Figuras 8 e 9 mostram sistemas de acordo com exemplos; As Figuras 10 e 11 mostram diagramas temporais de acordo com exemplos; As Figuras 12a e 12b mostram sistemas de acordo com exemplos; e A Figura 13 mostra uma função de transferência de acordo com um exemplo.
5. EXEMPLOS
[050] Na abordagem apresentada aqui, parâmetros de filtragem (chamado também de parâmetros de filtro ou parâmetros) são, em geral, diferentes para diferentes intervalos de atualização. Dois intervalos de atualização consecutivos podem ter diferentes parâmetros. Em exemplos, o intervalo de atualização pode ser sinal adaptável e seu comprimento pode ser alterado ou deslocado ao longo do tempo.
[051] Em alguns exemplos, o sinal é dividido em quadros. Por exemplo, o quadro pode estar associado a um número fixo de amostras e/ou a um comprimento de tempo fixo (por exemplo, 20 ms). Quando transmitido ou armazenado, o quadro pode ser associado a parâmetros particulares, por exemplo, parâmetros de filtragem. Dentro do mesmo quadro, os parâmetros podem ser geralmente constantes.
[052] Em alguns exemplos, o intervalo de atualização pode corresponder a um quadro. Portanto, quando transmitido ou armazenado, o sinal pode compreender parâmetros (por exemplo, parâmetros de filtragem) associados ao quadro (que também é o intervalo de atualização), por exemplo, por dados codificados em associação com um quadro particular.
[053] Em alguns exemplos, o intervalo de atualização não corresponde a um quadro predefinido. Quando transmitido ou armazenado, o sinal pode compreender parâmetros associados ao intervalo de atualização, mesmo que sejam sinalizados como associados ao quadro. Em alguns casos, um novo quadro (com os novos parâmetros) antecipa o novo intervalo de atualização, e o antigo intervalo de atualização ainda está associado aos parâmetros antigos. Quando os intervalos de atualização são adaptáveis (por exemplo, seu comprimento é determinado em tempo real, com base nas características do sinal, por exemplo), é claro que geralmente não correspondem aos quadros de comprimento fixo. Portanto, é possível associar parâmetros a um intervalo de atualização particular (que em alguns casos está associado a um quadro).
[054] A Figura 1 mostra um sistema 10 que pode ser um sistema para filtrar um sinal de entrada 11 (indicado como "x" ou "x[n]", em que "n" se refere à amostra particular).
[055] O sinal 11 pode ser um sinal de informações, como um sinal de áudio. Uma representação digital de um sinal de informações pode ser usada. O sinal pode compreender uma sucessão de amostras, cada uma adquirida em um instante de tempo diferente (por exemplo, instantes de tempo distintos). O sinal pode ser dividido em diferentes quadros e/ou intervalos de atualização (por exemplo, uma sucessão de amostras). Cada quadro e/ou intervalo de atualização pode ser constituído por uma pluralidade de amostras (por exemplo, 1, 2, …, n, …), por exemplo, cada uma associada a um instante de tempo distinto). Cada quadro e/ou intervalo de atualização pode ser subdividido em um subintervalo inicial e um subintervalo subsequente (o subintervalo pode ser um subintervalo adequado, pois seu comprimento pode ser menor que o comprimento do intervalo de atualização). Em geral, as amostras do subintervalo inicial precedem (são anteriores) as amostras do subintervalo subsequente do mesmo quadro e/ou intervalo de atualização. Um quadro determinado (corrente, atualmente processado) precede um quadro subsequente e/ou intervalo de atualização e é precedido por um quadro anterior (anterior, antigo). Um intervalo de atualização determinado (corrente, presente) precede um intervalo de atualização subsequente e é precedido por um intervalo de atualização anterior (anterior, antigo). O subintervalo inicial de um intervalo de atualização pode ter uma duração de tempo que está entre 1% e 99%, mais em particular 20% e 30% (por exemplo, um quarto), da duração do intervalo de atualização corrente. O subintervalo subsequente pode ter um comprimento de tempo que está entre 1% e 99%, mais em particular 70% e 80% (por exemplo, três quartos), do comprimento de tempo do intervalo de atualização corrente.
[056] Para alguns exemplos, é chamado de "pelo menos um subintervalo inicial" do intervalo de atualização, o que implica que também os 100% do intervalo de atualização podem ser abordados em alguns exemplos.
[057] O sistema 10 pode filtrar o sinal de entrada de informações 11 (x) de acordo com parâmetros que varia com os intervalos de atualização (por exemplo, parâmetros que, em geral, variam no tempo de acordo com o intervalo de atualização particular ao qual estão associados, por exemplo, em virtude dos parâmetros que são codificados e associados a um quadro particular). O sistema 10 pode fornecer um sinal de saída filtrado 15 (y ou y[n]). O sistema 10 pode fornecer sinal de áudio pós- filtrado (por exemplo, um domínio de tempo, TD, representação de um sinal de áudio pós-filtrado).
[058] O sistema 10 pode compreender uma primeira unidade de filtro 12 para filtrar o sinal de entrada de informações 11 (primeiro sinal de entrada de filtro). A primeira unidade de filtro 12 pode operar com amostras de pelo menos um subintervalo inicial de um intervalo de atualização corrente (um intervalo de atualização corrente, como um intervalo de atualização que é processado atualmente), para obter um primeiro sinal de saída de filtro que é um sinal intermediário 13 (y’ ou y’[n]). (O pelo menos um subintervalo inicial pode se referir, em exemplos, apenas ao subintervalo inicial ou, em exemplos, a um intervalo maior que o subintervalo inicial, como o intervalo de atualização). O sinal intermediário 13 pode ser obtido com uso de parâmetros associados ao intervalo de atualização anterior (por exemplo, o intervalo de atualização anterior ao intervalo de atualização corrente). A primeira unidade de filtro 12 está configurada para alterar (por exemplo, gradualmente, por exemplo, esmaecendo-se, por exemplo, monotonicamente) os parâmetros ao longo do pelo menos o subintervalo inicial de uma situação de filtragem superior para uma situação de filtragem inferior. Por exemplo, os parâmetros podem ser menos reduzidos e/ou menos amortecidos (implicando, portanto, uma situação de filtragem superior) em correspondência com as primeiras amostras no subintervalo inicial. Os parâmetros podem ser mais reduzidos e/ou mais amortecidos (implicando, portanto, uma situação de filtragem inferior) em correspondência com as últimas amostras no pelo menos no subintervalo inicial (em que os parâmetros podem ser processados para estarem próximos de 0).
[059] O sistema 10 pode compreender uma segunda unidade de filtro 14. A segunda unidade de filtro 14 pode ter um segundo sinal de entrada de filtro e um segundo sinal de saída de filtro. A segunda unidade de filtro 14 pode filtrar o sinal intermediário 13 (que é o segundo sinal de entrada do filtro). A segunda unidade de filtro 14 pode operar com amostras de pelo menos o subintervalo inicial do intervalo de atualização corrente (por exemplo, o mesmo pelo menos subintervalo inicial no qual a unidade de filtro 12 opera). A segunda unidade de filtro 14 pode filtrar o sinal intermediário de acordo com os parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente. A segunda unidade de filtro 14 pode ser configurada para alterar (por exemplo, gradualmente, por exemplo, esmaecendo-se, por exemplo, monotonicamente) os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial de uma situação de filtragem inferior para uma situação de filtragem superior. Por exemplo, os parâmetros podem ser mais reduzidos e/ou mais amortecidos (implicando, portanto, uma situação de filtragem inferior) para as primeiras amostras no pelo menos um subintervalo inicial (em que os parâmetros podem ser processados para serem 0 ou próximos de 0). Os parâmetros podem ser menos reduzidos e/ou menos amortecidos (implicando, portanto, uma situação de filtragem superior) para as últimas amostras no pelo menos um subintervalo inicial.
[060] A situação de filtragem inferior pode ser tal que a resposta ao impulso esteja mais próxima da resposta ao impulso do filtro de identidade do que a resposta ao impulso na situação de filtragem superior. Em alguns exemplos, a situação de filtragem inferior e a situação de filtragem superior podem ser tais que a situação de filtragem inferior implique um aumento da energia da resposta ao impulso em relação à energia da resposta ao impulso da situação de filtragem superior. Em alguns exemplos, a situação de filtragem inferior e a situação de filtragem superior podem ser tais que a situação de filtragem inferior implique uma energia reduzida da resposta ao impulso em relação à energia da resposta ao impulso da situação de filtragem superior. Quando a primeira unidade de filtro 12 opera na situação de filtragem inferior, a mesma implica em uma resposta ao impulso que é diferente (por exemplo, inferior ou superior) à energia implícita na mesma primeira unidade de filtro 12 quando opera na situação de filtragem superior. O mesmo se aplica à segunda unidade de filtro 14. Na situação de filtragem inferior, os parâmetros podem estar mais próximos de 0 do que na situação de filtragem superior.
[061] Em exemplos, a primeira unidade de filtragem 12 pode mudar da situação de filtragem superior para uma situação de filtragem inferior e/ou a segunda unidade de filtragem 14 pode mudar da situação de filtragem inferior para uma situação de filtragem superior.
[062] Em termos gerais, ao mudar da situação de filtragem superior para a situação de filtragem inferior, os parâmetros podem ser modificados (por exemplo, gradualmente e/ou monotonicamente e/ou esmaecendo-se e/ou amortecendo-se). Na situação de filtragem inferior, os parâmetros podem ser processados para serem 0 ou para serem mais próximos de 0 do que os parâmetros na situação de filtragem superior. Por exemplo, na situação de filtragem superior, os parâmetros podem ser menos reduzidos e/ou menos amortecidos e/ou mais distantes de 0 do que na situação de filtragem inferior.
[063] Na situação de filtragem inferior, um efeito de filtragem pode ser reduzido (por exemplo, o mesmo efeito ou um efeito próximo ao efeito do filtro de identidade pode ser obtido). Na situação de filtragem superior, um forte efeito de filtragem pode ser obtido.
[064] Na situação de filtragem superior, o sinal de entrada é fortemente filtrado. Na situação de filtragem inferior, o sinal de entrada não é fortemente filtrado. Em exemplos, quanto mais os parâmetros são amortecidos, menor a situação de filtragem.
[065] As primeira e/ou segunda unidades de filtro 12, 14 podem ser configuradas para amortecer e/ou reduzir os parâmetros, de modo que na situação de filtragem superior os parâmetros reduzidos e/ou amortecidos sejam menos amortecidos (por exemplo, mais distantes de 0) e/ou menos reduzido do que na situação de filtragem superior (por exemplo, próximo a 0).
[066] A primeira filtragem unidade 12 pode ser configurada para dimensionar (por exemplo, redução de escala) dos parâmetros com uso de um primeiro fator de amortecimento ou fator de escalonamento e/ou a segunda unidade de filtragem 14 pode ser configurada para dimensionar (por exemplo, redução de escala) os parâmetros com uso de um segundo fator de amortecimento ou fator de escalonamento. O primeiro fator de amortecimento ou fator de escalonamento e/ou o segundo fator de amortecimento ou fator de escalonamento podem estar mais próximos de 0 na situação de filtragem inferior do que na situação de filtragem superior.
[067] A primeira e/ou a segunda unidade de filtro 12, 14 podem ser configuradas para amortecer e/ou reduzir e/ou reduzir a escala dos parâmetros, de modo que os parâmetros sejam amortecidos e/ou reduzidos pelos primeiros fatores de amortecimento e/ou fatores de escalonamento mais próximos de 0 na situação de filtragem inferior do que na situação de filtragem superior.
[068] A primeira unidade de filtro 12 pode ser configurada para alterar os parâmetros da situação de filtragem superior para a situação de filtragem inferior gradualmente amortecendo e/ou reduzindo os parâmetros associados ao intervalo de atualização anterior e/ou a segunda unidade de filtro 14 pode ser configurado para alterar os parâmetros aumentando e/ou ampliando gradualmente dos parâmetros próximos a 0 para os parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente.
[069] A primeira unidade de filtro 12 pode ser configurada para alterar os parâmetros da situação de filtragem superior para a situação de filtragem inferior com uso de fatores de amortecimento decrescentes e/ou fatores de escalonamento (por exemplo, com uso de fatores de amortecimento e/ou fatores de escalonamento que, por exemplo, gradualmente, vá para 0). A segunda unidade de filtro 14 pode ser configurada para alterar (por exemplo, gradualmente) os parâmetros da situação de filtragem inferior para a situação de filtragem superior, aumentando-se (por exemplo, gradualmente) os fatores de amortecimento e/ou fatores de escalonamento (por exemplo, com uso de fatores de amortecimento e/ou fatores de escalonamento que, por exemplo, gradualmente se afastam de 0).
[070] A primeira unidade de filtro 12 pode ser configurada para alterar os parâmetros da situação de filtragem superior para a situação de filtragem inferior, aplicando-se uma função de janela decrescente aos parâmetros (por exemplo, uma função de janela que vai para 0, por exemplo, gradualmente) e/ou a segunda unidade de filtro 14 pode ser configurada para alterar os parâmetros da situação de filtragem inferior para a situação de filtragem superior aplicando-se uma função de janelas de ampliação aos parâmetros (por exemplo, uma função de janelas que parte de 0, por exemplo, gradualmente).
[071] Os parâmetros podem ser fornecidos, por exemplo, como dados de controle no sinal de entrada 11. Os filtros podem ser, por exemplo, Filtros de resposta ao impulso infinito (IIR) com invariante no tempo do revestimento (LTI) (por exemplo, para pós-filtragem LTP). Os parâmetros podem ser ou compreender, por exemplo, informações de ganho e/ou informações de arfagem.
[072] Em particular, a primeira e a segunda unidades de filtro 12 e 14 podem fazer parte de um filtro LTP (ou pós-filtro), por exemplo, em um decodificador (por exemplo, um decodificador de áudio). Por exemplo, os parâmetros podem ser obtidos a partir de medições com base em harmonicidade. Por exemplo, os parâmetros podem ter por base um atraso de arfagem T, em uma parte de número inteiro T int do atraso de arfagem, em uma parte fracionária Tfr de um atraso de arfagem e/ou em um ganho g, como obtido, por exemplo, em um decodificador de áudio. Os parâmetros podem estar associados, por exemplo, a um intervalo de atualização (que em alguns exemplos é um quadro de comprimento fixo ou pode ter um comprimento adaptável).
[073] Cada uma da primeira e da segunda unidades de filtro pode, portanto, ser associada a parâmetros específicos e/ou a uma função de transferência particular. Em particular, a função de transferência pode ser do tipo que tem um numerador e um denominador, em que o numerador compreende um valor de ganho indicado pela informações de ganho e em que o denominador compreende uma parte de número inteiro de um atraso de arfagem indicado pela informações de atraso de arfagem e um filtro multitoque, dependendo de uma parte fracionária do atraso de arfagem. Por exemplo, uma função de transferência pode ser: 1 − 𝛼𝛽𝑔𝐵(𝑧, 0) 𝐻(𝑧) = 1 − 𝛽𝑔𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟 )𝑧 −𝑇𝑖𝑛𝑡 cujos parâmetros podem ser determinados a partir de parâmetros estimados no lado do codificador e/ou decodificados a partir de um fluxo de bits. 𝑔 pode ser o ganho decodificado, 𝑇𝑖𝑛𝑡 e 𝑇𝑓𝑟 parte de número inteiro e fracionária de um atraso de arfagem decodificado, 𝛼 e 𝛽 dois escalares que ponderam o ganho, e 𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟 ) um filtro FIR de passa baixa cujos coeficientes dependem da parte fracionária do atraso de arfagem decodificado. A ordem e os coeficientes de 𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟 ) também podem depender da taxa de bits e da taxa de amostragem de saída. Uma resposta de frequência diferente pode ser projetada e ajustada para cada combinação de taxa de bits e taxa de amostragem de saída. Um exemplo da função de transferência 130 é fornecido na Figura 13 (não obstante, outros tipos de filtros e/ou funções de transferência não são possíveis).
[074] Notavelmente, os parâmetros e a função de transferência podem mudar para cada intervalo de atualização (que pode ser um quadro de acordo com o qual o sinal original pode ser subdividido). Portanto, o kº intervalo de atualização pode estar associado a uma função de transferência Hk(z) e parâmetros como 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 , 𝑇𝑓𝑟,𝑘 , 𝑔𝑘 , enquanto o (k-1)º intervalo de atualização pode estar associado a uma função de transferência Hk-1(z) e parâmetros como 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 , 𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 , 𝑔𝑘−1 . Portanto, no kº quadro ou intervalo de atualização, a primeira unidade de filtro 12 pode operar com uso dos parâmetros antigos 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 , 𝑇𝑓𝑟,𝑘−1, 𝑔𝑘−1, enquanto a segunda unidade de filtro 14 pode operar com uso dos parâmetros atualizados 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 , 𝑇𝑓𝑟,𝑘 , 𝑔𝑘 . Esse processo pode ser realizado pelo menos no subintervalo inicial (ou, em alguns exemplos, nos 100%) do kº intervalo atualizado.
[075] Mais geralmente, cada um ou pelo menos um dos filtros nos elementos 10 e 12 pode ser um filtro LTI IIR (que também pode ser representado como H(z)) representado na forma: 1 + ∑Pi=0 bi z −i H(z) = 1 + ∑Q j=1 a j z −j ou com uso de uma equação de diferença linear:
P Q y[n] = x[n] + ∑ bi x[n − i] − ∑ aj y[n − j] i=0 j=1
[076] Os coeficientes bi e aj podem ser parâmetros de filtro. Notavelmente, os coeficientes bi e aj podem variar, em geral, para diferentes quadros e/ou intervalos de atualização.
[077] Foi observado que o sinal filtrado 15 resulta em uma transição suave entre o (k-1)º intervalo de atualização anterior e o kº intervalo de atualização corrente. Descontinuidades entre diferentes intervalos de atualização são, portanto, evitadas e/ou reduzidas.
[078] Além disso, os processos para executar as funções de filtragem têm uma complexidade particularmente reduzida.
[079] Esse tipo de sistema pode ser usado, por exemplo, para um filtro de longo prazo (LTPF).
[080] A primeira e a segunda unidades de filtro 12 e 14 podem ser consideradas conectadas em série (ou em cascata ou "uma após a outra").
[081] A Figura 1a mostra uma variante 10’ do sistema 10 na qual a primeira unidade de filtro 12 e a segunda unidade de filtro 14 podem ser contornadas nos seletores 16 e 17, respectivamente. Os seletores 16 e 17 podem ser controlados, por exemplo, por parâmetros (na Figura 1a é mostrado que uma condição externa pode causar o desvio de uma unidade de filtro).
[082] A Figura 2 mostra um sistema 10 que pode implementar o sistema da Figura 1 (também a variante 10’ é possível, mesmo que as conexões de desvio da Figura 1a aqui não sejam mostradas na Figura 2 por uma questão de clareza). As informações relativas ao kº intervalo de atualização corrente do sinal de entrada de informações (primeiro sinal de entrada do filtro) 11 podem compreender uma representação de sinal 11a (por exemplo, valores reais de amostras em diferentes instantes no domínio do tempo que constituem "x") e dados de controle 11b (que pode ser, por exemplo, codificado em um fluxo de bits e transmitido de um transmissor ou armazenado em uma memória). Os dados de controle 11b podem compreender parâmetros associados à filtragem no kº quadro ou intervalo de atualização (por exemplo, atraso de arfagem estimado e/ou valores de ganho ou valores semelhantes ou versões processadas dos mesmos). Os parâmetros para o kº quadro ou intervalo de atualização corrente podem ser armazenados no elemento de armazenamento de parâmetros 21a (por exemplo, uma unidade de memória, como um registro). Um elemento de armazenamento de parâmetro 21b pode conter os parâmetros do (k-1)º quadro ou intervalo de atualização anterior. A seta 21’ se refere ao fato de que os parâmetros para um (k-1)º intervalo de atualização ou quadro anterior (previamente armazenados no elemento de armazenamento 21a) se tornam "parâmetros do quadro anterior ou intervalo de atualização" e são armazenados no armazenamento elemento 21b quando o novo kº quadro ou intervalo de atualização é processado.
[083] Os parâmetros armazenados no elemento de armazenamento 21b (que foram preparados para o (k-1)º quadro anterior) podem ser aplicados a uma primeira porção de filtragem 22 (que pode implementar funções da primeira unidade de filtro
12) durante pelo menos a inicial subintervalo do kº quadro ou intervalo de atualização corrente. Os parâmetros armazenados no elemento de armazenamento 21a (preparado para o kº quadro corrente) podem ser aplicados a uma segunda porção de filtragem 24 (que pode implementar funções da segunda unidade de filtro 14) durante pelo menos o subintervalo inicial do kº quadro ou intervalo de atualização corrente.
[084] No entanto, os parâmetros armazenados no elemento de armazenamento 21b (originalmente preparado para o (k-1)º intervalo de atualização anterior) podem ser alterados, por exemplo, por um bloco 23b, para fazer com que a primeira porção de filtragem 22 se mova (por exemplo, gradualmente, por exemplo, monotonicamente) de uma situação de filtragem superior para uma situação de filtragem inferior dentro do subintervalo inicial do kº intervalo de atualização corrente. Por exemplo, os parâmetros podem ser escalados (por exemplo, reduzidos, amortecidos) com uso de um fator de amortecimento que vai para 0, por exemplo, um fator de amortecimento decrescente (por exemplo, amortecimento por multiplicação). O bloco 23b pode aplicar uma função de janelas. A função de janelas pode mudar para 0 e/ou diminuir pelo menos no subintervalo inicial (por exemplo, de um valor positivo mais alto, por exemplo, 1, na primeira amostra do kº intervalo de atualização corrente, para um valor mais baixo, por exemplo, 0, no última amostra do subintervalo pelo menos inicial).
[085] Por exemplo, a redução do efeito de filtragem (por exemplo, da situação de filtragem superior para a situação de filtragem inferior) pode ser obtida reduzindo-se gradualmente o fator de amortecimento (por exemplo, de um valor máximo, por exemplo, 1, para um valor mínimo ou insignificante) valor, por exemplo, 0). Quando o fator de amortecimento é insignificante (ou 0), os parâmetros são modificados para um valor insignificante (ou 0) e a saída 13 (y’) da primeira porção de filtragem 22 é quase semelhante a (ou a mesma) do sinal de entrada de informações 11 (x).
[086] Os parâmetros armazenados no elemento de armazenamento 21a (associado ao kº quadro ou intervalo de atualização corrente) podem ser alterados por um bloco 23a para fazer com que a segunda porção de filtragem 24 se mova (por exemplo, gradualmente, por exemplo, monotonicamente) de uma situação de filtragem inferior para uma situação de filtragem superior dentro de pelo menos o subintervalo inicial do kº quadro ou intervalo de atualização corrente. Por exemplo, os parâmetros podem ser escalados (por exemplo, reduzidos, amortecidos) por um fator de amortecimento crescente (por exemplo, por multiplicação), que pode aumentar de 0 ou um valor próximo de 0 a um valor mais distante de 0. O bloco 23a pode aplicar uma função de janelas. A função de janelas pode aumentar ou mudar (por exemplo, de uma situação de filtragem inferior para uma situação de filtragem superior de um instante de tempo inicial do subintervalo inicial para um instante de tempo final do subintervalo inicial (por exemplo, de um valor próximo a 0 a um valor mais distante de 0 e/ou de um valor mais baixo na primeira amostra do subintervalo inicial para um valor mais alto positivo, por exemplo, 1, na última amostra do subintervalo inicial do kº quadro ou intervalo de atualização corrente ou na última amostra do quadro ou no intervalo de atualização).
[087] Por exemplo, o aumento do efeito de filtragem (por exemplo, de uma situação de filtragem inferior para uma situação de filtragem superior) pode ser obtido aumentando-se gradualmente de 0 ou um valor próximo de 0 a um valor mais distante de 0, por exemplo, por ampliar ou aumentar (por exemplo, monotonicamente ou estritamente monotonicamente) o fator de amortecimento (por exemplo, de um valor próximo de 0 a um valor mais distante de 0 e/ou de um valor mínimo ou desprezível, por exemplo, 0, a um valor máximo, por exemplo 1). Quando o fator de amortecimento é insignificante (ou 0), os parâmetros são modificados para um valor insignificante (ou 0) e a saída da segunda porção de filtragem 24 é quase semelhante à (ou a mesma de) sua entrada (que é o sinal intermediário y’ ou 13).
[088] Em exemplos, os parâmetros para a primeira e/ou a segunda unidade de filtro 12, 14 podem ser modificados durante a sucessão das amostras de pelo menos o subintervalo inicial, por fatores (por exemplo, os fatores de escalonamento dos blocos 23a, 23b) que são complementares um com o outro para um valor constante (por exemplo, um valor positivo, como 1), para que sua soma seja constante. Em exemplos, a variação dos fatores pode ser linear (por exemplo, descritível com uma equação de 1º grau).
[089] Em exemplos, a primeira porção de filtragem 22 e a segunda porção de filtragem 24 podem compartilhar a mesma estrutura de hardware/software, cuja saída muda apenas em virtude da entrada de diferentes entradas e/ou parâmetros e/ou fatores.
[090] Notavelmente, os parâmetros podem ser associados, nos elementos de armazenamento 21a e 21b, a um comprimento específico do subintervalo ou ao 100% do intervalo de atualização. Portanto, pode-se saber qual porcentagem (ou, em qualquer caso, qual parte) do intervalo de atualização ou quadro deve ser suavizada. Em alguns casos, uma seleção de usuário (por exemplo, definida durante uma sessão de configuração) pode definir o comprimento de pelo menos um subintervalo.
[091] A Figura 3 mostra um sistema 30 que pode compreender uma seção de filtragem 10 (ou 10’, mesmo que as conexões de desvio não sejam mostradas na Figura 3) para pelo menos o subintervalo inicial e uma seção de filtragem 31 para o subintervalo subsequente (em que a técnica de filtragem dupla das Figuras 1 e 2 é usado em 100% do intervalo de atualização, a “seção de filtragem para o subintervalo subsequente” não funciona). A seção de filtragem para o subintervalo inicial pode ser a mesma do sistema 10. A seção de filtragem 31 para o subintervalo subsequente pode ser configurada para filtrar o sinal no kº intervalo de atualização após o final da parte filtrada pela seção de filtragem 10 para pelo menos o subintervalo inicial (que pode ser o intervalo subsequente após o subintervalo inicial). A seção de filtragem 31 para o intervalo subsequente pode ser um terceiro filtro sem parâmetros de amortecimento. Portanto, a terceira seção de filtragem 31 pode simplesmente aplicar os parâmetros originalmente preparados para o intervalo de atualização corrente.
[092] Um seletor 32 pode monitorar o sinal de entrada de informações 11 e mudar entre o uso da seção de filtragem 10 para o subintervalo inicial e o uso da seção de filtragem 31 para o intervalo subsequente. Notavelmente, a seção de filtragem 31 para o intervalo subsequente (terceiro filtro) pode ser feita de blocos estruturais e/ou funcionais usadospara o primeiro e/ou o segundo filtro 12 e 14.
[093] Além disso ou em alternativa, o seletor 32 pode decidir se, durante o subintervalo inicial, a seção de filtragem 10 (com o primeiro e o segundo filtros 12, 14) deve ser usada para o subintervalo inicial ou se a seção de filtragem 31 deve ser usado para pelo menos o subintervalo inicial (além de usar a seção de filtragem 31 para o subintervalo subsequente, no caso). A decisão pode ter por base condições particulares, que podem, por exemplo, se basear nos parâmetros (por exemplo, em comparações entre os valores dos parâmetros’ associados ao intervalo de atualização corrente e os valores dos parâmetros associados ao intervalo de atualização anterior). Alguns exemplos desta decisão são fornecidos nas seguintes passagens.
[094] Os filtros nos elementos 22, 24 e 31 podem ser pós-filtro LTP conforme discutido acima ou mais em filtros LTI IIR gerais (que também podem ser representados como H(z)) e podem ser apresentados na forma: 1 + ∑Pi=0 bi z −i H(z) = 1 + ∑Qj=1 a j z −j ou com uso de uma equação de diferença linear:
P Q y[n] = x[n] + ∑ bi x[n − i] − ∑ aj y[n − j] i=0 j=1
[095] Os coeficientes bI e aj podem ser parâmetros de filtro. A Figura 10 mostra o intervalo de atualização T em associação a um filtro Hk (por exemplo, no kº intervalo de atualização corrente) e um intervalo anterior em associação ao filtro Hk-1 (por exemplo, no intervalo de datas anterior (k+)º). Notavelmente, a Figura 11 mostra o intervalo de atualização (ou quadro) T, subintervalo inicial Tl no qual ambos os filtros são usados e o subintervalo subsequente 𝑇𝑠 = T − Tl , no qual apenas a seção de filtragem 31 para o intervalo subsequente é usada. (Nos exemplos em que 100% do intervalo de atualização (ou quadro) T é filtrado duas vezes pelos elementos 12 e 14, pode ser entendido que T = Tl , , ou seja, o subintervalo é o mesmo que o intervalo e o intervalo subsequente não existe.)
[096] É considerado um filtro com variação de tempo que está no intervalo de atualização k igual ao filtro LTI IIR Hk (que pode ser um pós-filtro LTP):
1 + ∑Pi=0 bk,i z −i Hk (z) = 1 + ∑Q j=1 a k,j z −j
P Q y[n] = x[n] + ∑ bk,i x[n − i] − ∑ ak,j y[n − j] , kT ≤ n < (k + 1)T i=0 j=1 em que T se refere ao intervalo de atualização (e pode consistir em um número discreto de amostras) e k é seu índice, sendo que k-1 é associado ao (k-1)º intervalo de atualização anterior. A terceira seção de filtragem 31 pode ser deste tipo. P e Q podem ser específicos para o filtro (por exemplo, ordem de filtro de avanço e ordem de filtro de retroalimentação, respectivamente). Q pode estar relacionado, por exemplo, ao valor máximo possível para 𝑇𝑖𝑛𝑡 .
[097] Os primeiros elementos de filtro 12 e/ou 22 podem emitir um sinal intermediário y’ na forma:
𝑃 𝑄 𝑦 ′ [𝑛] = 𝑥[𝑛] + 𝑠𝑘−1 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘−1,𝑖 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘−1,𝑗 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑗]) , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑖=0 𝑗=1 𝑒𝑚 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑘−1 [𝑛] 𝑚𝑢𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 0 𝑞𝑢𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑛 𝑎𝑢𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑘𝑇 − 𝑇𝑙 ≤ 𝑛 < (𝑘 + 1)𝑇 𝑛 − 𝑘𝑇 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑒𝑚𝑝𝑙𝑜, 𝑠𝑘−1 [𝑛] = 1 − , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑇𝑙 em que 𝑇𝑙 se refere ao subintervalo inicial.
[098] Os segundos elementos de filtro 14 e/ou 24 podem emitir um sinal de saída filtrado y na forma:
𝑃 𝑄 𝑦[𝑛] = 𝑦 ′ [𝑛] + 𝑠𝑘 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘,𝑖 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘,𝑗 𝑦[𝑛 − 𝑗]) , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑖=0 𝑗=1 𝑛 − 𝑘𝑇 𝑠𝑘 [𝑛] = = 1 − 𝑠𝑘−1 [𝑛], 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑇𝑙
[099] Notavelmente, o valor da saída filtrada 𝑦[𝑛] tem uma entrada com base na saída intermediária de filtro 𝑦 ′ [𝑛] fornecida pelo primeiro filtro.
[0100] A Figura 4 mostra um sistema 40 como uma modificação do sistema da Figura 2. Um seletor (não mostrado) pode mudar do uso de um primeiro modo no qual o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ) é filtrado (como no sistema 10) e o uso de um segundo modo no qual o subintervalo subsequente do intervalo de atualização corrente é filtrado. Conforme representado pelo desvio 41a e pela chave 41b, após filtrar o sinal de entrada de informações x no subintervalo inicial como na Figura 2, a primeira porção de filtragem 22 pode ser contornada pelo desvio 41a. Consequentemente, a segunda porção de filtragem 24 pode ser alimentada diretamente com a representação 11a do sinal de entrada de informações x. Conforme representado pelo desvio 41c, os parâmetros armazenados no elemento de armazenamento 21a podem ser usados diretamente na segunda porção de filtragem 24 sem serem amortecidos, isto é, que contorna o bloco 23a. Na Figura 4, portanto, o papel da terceira unidade de filtro 31 para filtrar o intervalo subsequente do intervalo de corrente é assumido pela segunda porção de filtragem 24. (Nos exemplos, nos quais o 100% do intervalo de atualização é filtrado duas vezes pelos elementos 22 e 24, os desvios estão sempre na mesma situação de permitir que os elementos 22 e 24 realizem a filtragem.)
[0101] A Figura 5a mostra um sistema 50. O sistema 50 pode compreender uma primeira unidade de filtro 51 (que pode ser, por exemplo, a unidade 12 configurada como na Figura 1 ou 1a), uma segunda unidade de filtro 52 (que pode ser, por exemplo, a unidade 14 configurada como na Figura 1 ou 1a) e/ou uma terceira unidade de filtro 53 e/ou uma quarta unidade de filtro 54 (que pode ser opcional). Em exemplos, algumas dessas unidades de filtro podem ser as mesmas (por exemplo, obtidas com o mesmo hardware) e diferenciar uma da outra apenas pela entrada e/ou pelos parâmetros. Um seletor 55 pode direcionar a representação de sinal 11a do sinal de entrada de informações 11 para qualquer uma das unidades de filtro 51 a 54 com base nos valores da representação de sinal 11a e/ou nos dados de controle 11b.
[0102] Em alguns exemplos, a primeira, a segunda e a terceira unidades de filtro 51, 52 e 53 são obtidas como na Figura 4. Portanto, a segunda unidade de filtro 52 também pode realizar as atividades da terceira unidade de filtro 53.
[0103] A primeira unidade de filtro 51 pode implementar a primeira unidade de filtro 12 e/ou a primeira porção de filtragem 22 e ser usada para filtrar o subintervalo inicial de um kº intervalo de atualização corrente com parâmetros (originalmente associados ao intervalo de atualização anterior (k-1)º) que passam de uma situação de filtragem superior para uma situação de filtragem inferior. A segunda unidade de filtro 52 pode implementar a segunda unidade de filtro 14 e/ou a segunda porção de filtragem 24 e ser usada para filtrar o subintervalo inicial do intervalo de atualização corrente com parâmetros (realmente associados ao kº intervalo de atualização corrente) que se movem de uma situação de filtragem inferior para uma situação de filtragem superior. A terceira unidade de filtro 53 pode implementar a terceira seção de filtragem 31 para o intervalo subsequente do intervalo de atualização corrente.
[0104] A quarta unidade de filtro 54 pode implementar um filtro para filtrar o subintervalo inicial de um kº intervalo de atualização corrente com parâmetros obtidos pela interpolação dos parâmetros para o (k-1)º intervalo de atualização anterior e os parâmetros para o kº intervalo de atualização corrente.
[0105] O seletor 55 pode operar: - no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ), escolhendo-se entre: ○ uma operação de filtragem com base na ação combinada da primeira unidade de filtro 51 e da segunda unidade de filtro 52; ○ uma operação de filtragem com base na terceira unidade de filtro 53; e ○ uma operação de filtragem com base na quarta unidade de filtro 54; - i no intervalo subsequente, usando-se a terceira unidade de filtro 53.
[0106] Com referência à decisão para o subintervalo inicial, o seletor 55 pode operar, por exemplo, usando-se um primeiro e/ou um segundo limite e/ou condições (por exemplo, condições no ganho do sinal em intervalos de atualização subsequentes). Por exemplo, o seletor 55 pode escolher: ○ a ação combinada da primeira unidade de filtro 51 e da segunda unidade de filtro 52 quando a distância entre os parâmetros do kº intervalo de atualização corrente e os do (k-1 )º intervalo de atualização anterior é alta, por exemplo, acima de um segundo limite; ○ a ação da quarta unidade de filtro 54 somente quando a distância entre os parâmetros do kº intervalo de atualização corrente e os do (k-1)º intervalo de atualização anterior é menor (por exemplo, abaixo do segundo limite); e/ou ○ a ação da terceira unidade de filtro 53 somente quando a distância entre os parâmetros é menor que um primeiro limite (que pode ser menor que o segundo limite) e/ou quando os parâmetros do kº intervalo de atualização corrente são os mesmos dos parâmetros do (k-1)º intervalo de atualização anterior.
[0107] O segundo limite pode ser definido ativamente, por exemplo, como o mínimo entre a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização corrente e a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização anterior.
[0108] Além disso ou em alternativa, também é possível usar uma condição com base no ganho do sinal no intervalo de atualização anterior, de modo a usar a quarta unidade de filtro 54 quando a distância entre o ganho no intervalo de atualização (corrente) determinado e o ganho no intervalo de atualização anterior é menor que o primeiro e/ou o segundo limite. Consequentemente, o segundo limite, bem como a condição do ganho, podem ser modificados em tempo real, por exemplo, para obter um melhor comportamento de filtragem.
[0109] A Figura 5b mostra uma implementação para o pós-filtro LTP na qual o quarto filtro 54 não é usado (pode compreender, por exemplo, as unidades 12 e 14 configuradas como nas Figura 1 ou 1a).
[0110] A Figura 6 mostra um método 60 no qual "UI" se refere a um "intervalo de atualização" e "SI" a um "subintervalo". De acordo com o método 60, um sinal de entrada de informações 11 (x) pode ser obtido (por exemplo, de um codificador). Em particular, o sinal 11 pode compreender uma representação de sinal 11a (associada, por exemplo, a um sinal de áudio a ser filtrado) e dados de controle 11b (que podem compreender, por exemplo, parâmetros de filtro associados a um intervalo de atualização corrente).
[0111] Na etapa S61, um sinal de informações de entrada (por exemplo, x, 11) pode ser obtido por um kº intervalo de atualização corrente (determinado) juntamente com parâmetros associados ao kº intervalo de atualização corrente.
[0112] Em seguida, as primeiras operações de filtro 61 podem ser realizadas (por exemplo, por qualquer um dos componentes 12, 22, 51) para o subintervalo inicial do kº intervalo de atualização corrente, alternando-se o valor (índice) n entre uma pluralidade de amostras do subintervalo inicial. No S611, a primeira amostra do subintervalo inicial pode ser levada em consideração ao inicializar a variável n (como n=0). No S612, um valor intermediário y’[n] é obtido com uso de parâmetros associados ao (k-1)º intervalo de atualização anterior. No 613 ("última amostra do SI inicial?"), é verificada a possibilidade de n alcançar o valor associado à última amostra do subintervalo inicial (por exemplo, é verificado a possibilidade de n ser o último índice do subintervalo inicial). Se n atingiu o último valor (índice) do subintervalo inicial, as primeiras operações de filtro 61 são concluídas e as segundas operações de filtro 62 são iniciadas. Caso contrário, no S614 ("altere os parâmetros no SI inicial da kº UI corrente de uma situação de filtragem superior para uma situação de filtragem inferior"), os parâmetros são alterados para passar de uma situação de filtragem superior para um mais situação de filtragem inferior (por exemplo, reduzindo-se os fatores no bloco 23b da Figura 2). No S615, uma nova amostra é levada em consideração (atualizando-se o índice, por exemplo, por n=n+1) e a etapa S612 é repetida para o novo índice n.
[0113] As segundas operações de filtro 62 podem ser realizadas (por exemplo, por qualquer um dos componentes 14, 24, 52) para o subintervalo inicial do kº intervalo de atualização corrente, alternando-se o valor (índice) n entre uma pluralidade de amostras do subintervalo inicial. No S621, a primeira amostra (de r n = 0) do subintervalo inicial pode ser levada em consideração ao inicializar a variável n para 0. No S622, um valor de saída filtrado y[n] é obtido com uso de parâmetros associados ao kº intervalo de atualização corrente. No S623 ("última amostra do SI inicial?"), é verificada a possibilidade de o índice n alcançar o valor associado à última amostra do subintervalo inicial (por exemplo, é verificado a possibilidade de n ser o último índice do subintervalo inicial). Se o índice n atingiu o último valor do subintervalo inicial, as segundas operações de filtro 62 são concluídas e as terceiras operações de filtro 63 são iniciadas. Caso contrário, no S624 ("altere os parâmetros no SI inicial da kº UI corrente de uma situação de filtragem inferior a uma situação de filtragem superior"), os parâmetros são alterados para passar de um situação de filtragem inferior para uma situação de filtragem superior (por exemplo, que amplia os valores de 0 ou um valor próximo de 0 para um valor mais distante de 0, por exemplo, aumentando-se os valores dos fatores no bloco 23a). No S625, uma nova amostra é levada em consideração (n=n+1) e a etapa S612 é chamada.
[0114] As terceiras operações de filtro 63 são realizadas (por exemplo, por qualquer um dos componentes 31, 24, 53) para o subintervalo subsequente (por exemplo, final) do kº intervalo de atualização corrente, alternando-se o valor (índice) n entre uma pluralidade de amostras do intervalo subsequente. No S632, um valor de saída filtrado y[n] é obtido com uso de parâmetros associados ao kº intervalo de atualização corrente. Em 633, é determinado a possibilidade de o índice n alcançar o valor associado à última amostra do kº intervalo de atualização corrente (por exemplo, é verificado a possibilidade de n ser o último índice do intervalo de atualização). Se n atingiu o último valor do intervalo de atualização, as terceiras operações de filtro 63 são concluídas. Caso contrário, no S635, uma nova amostra é levada em consideração (por exemplo, atualizando o índice por n=n+1) e a etapa S632 é repetida com o novo índice n.
[0115] No final do método, todos os valores y[n] do sinal de saída filtrado foram obtidos. O valor do índice k pode ser atualizado em S64. A etapa S61 pode ser chamada novamente para um (k+1)º intervalo de atualização.
[0116] Observe que não é estritamente necessário que a etapa S61 seja posterior a qualquer uma das etapas S611 a S63. Em alguns exemplos, o sinal de entrada de informações em um k º intervalo de atualização corrente também pode ter sido obtido durante o processamento das operações 61 a 63. Em exemplos, o sinal de entrada de informações em um kº intervalo de atualização corrente pode ter sido obtido anteriormente.
[0117] Nos exemplos em que a primeira e a segunda operações de filtragem são realizadas para 100% do intervalo de atualização, as terceiras operações de filtragem 63 não são realizadas.
[0118] A Figura 7 mostra um método 70 ("UI" se refere a um "intervalo de atualização" e "SI" a um "subintervalo"). O método 70 pode compreender uma etapa S71 ("Obter sinal de entrada de informações x na kº UI e parâmetros associados à kº UI") na qual, para o kº intervalo de atualização corrente, o sinal x e os parâmetros associados ao sinal x na o kº intervalo de atualização corrente são obtidos.
[0119] Na etapa S72 (“Os parâmetros da kº UI e os da (k-1)º UI são iguais ou a distância está dentro de um primeiro limite?”), uma primeira comparação é realizada: os parâmetros para o kº intervalo de atualização corrente são comparado com os parâmetros do intervalo de atualização (k-1)º anterior (por exemplo, pelo seletor 55). Se os parâmetros forem iguais ou a uma distância entre um parâmetro do kº intervalo de atualização e um parâmetro do (k-1)º intervalo de atualização estiver dentro de um primeiro limite (baixo), em S73 (“Realizar a terceira operação de filtragem 63 sem amortecimento coeficientes ao longo de toda a kº UI”), as terceiras operações de filtragem 63 são realizadas com uso, para o e/oute (o subintervalo inicial e o subintervalo subsequente), dos parâmetros associados ao kº intervalo de atualização corrente (como esses parâmetros são iguais ou quase o mesmo para os dois intervalos de atualização consecutivos, não é necessário amortecer ou suavizar os mesmos: portanto, é possível aplicar o terceiro filtro 31 ou 53 em todo o intervalo de atualização, sem distinguir o subintervalo inicial do subintervalo subsequente). Subsequentemente, em S77, o valor de k é atualizado e o novo (k+1)º intervalo de atualização agora pode ser filtrado. Esta decisão pode ser tomada, por exemplo, por qualquer um dos seletores mostrados nas Figuras 4 e 5, por exemplo.
[0120] Se a distância entre os parâmetros estiver acima do primeiro limite, uma segunda verificação poderá ser realizada: por exemplo, em S74 (“A distância entre os parâmetros da kº UI e os da (k-1)º UI está dentro de um segundo limite? gk=0 ou gk- 1=0? ”) os parâmetros do kº intervalo de atualização corrente são comparados aos parâmetros do (k-1)º intervalo de atualização anterior (por exemplo, no seletor 55). Os parâmetros verificados em S74 também podem ser diferentes daqueles verificados em S72. Se a distância entre os parâmetros do kº intervalo de atualização corrente e os do (k-1)º intervalo de atualização anterior estiver dentro de um segundo limite (que pode ser maior que o primeiro limite), em S75 (“Realizar as quarta operações de filtragem que interpola os parâmetros”) uma quarta operação de filtragem (por exemplo, pela quarta unidade de filtro 54) pode ser operada no subintervalo inicial do kº intervalo de atualização corrente. Nesse caso, os parâmetros a serem aplicados ao subintervalo inicial podem ser obtidos interpolando-se (e/ou calculando-se a média) os parâmetros para o (k-1)º intervalo de atualização anterior e os para o kº intervalo de atualização corrente. Depois disso, uma terceira filtragem 63 pode ser operada em S75’ ("3ª filtragem no SI subsequente") para o intervalo subsequente. Subsequentemente, em S77 (“k=k+1”), k é atualizado e o novo (k+1)º intervalo de atualização agora pode ser filtrado.
[0121] Se em S74 for verificado que a distância entre os parâmetros para o kº intervalo de atualização corrente e aqueles para o (k-1)º intervalo de atualização anterior está acima do segundo limite, na etapa S76 (“Realize a primeira e a segunda operações de filtragem 61 e 62 no SI inicial da kº interface do usuário e executa as terceiras operações de filtragem 63 no SI subsequente da kº UI”) a primeira, a segunda e a terceira operações de filtragem 61, 62, 63 podem ser operadas (por exemplo, pelos elementos 12, 14, 22, 24, 31, 51, 52 e/ou 53): portanto, o primeiro subintervalo do intervalo de atualização corrente pode ser primeiro filtrado por qualquer um de 12, 22, 51 e/ou 61 e, em seguida, por qualquer de 14, 24, 52 e/ou 62, e o subintervalo subsequente é filtrado com uso de qualquer um dentre 31, 53 e/ou 63. Subsequentemente, em S77, k é atualizado e o novo (k+1)º intervalo de atualização pode ser filtrado.
[0122] Em exemplos, pelo menos outra condição pode ser definida, além ou em alternativa (em alguns casos, na etapa S74). Em alguns exemplos, é fornecido que, para iniciar a etapa S76, a condição deve ser verificada. Em exemplos, a condição em S74 pode compreender pelo menos um dentre: - Se o ganho do intervalo de atualização (corrente) determinado for zero (gk = 0), então o primeiro filtro será usado, o segundo filtro não será usado e o terceiro filtro não será usado (e, se houver, o quarto filtro não será usado). - Se o ganho do intervalo de atualização anterior for zero (gk-1=0), então o primeiro filtro não será usado, o segundo filtro será usado, o terceiro filtro será usado (e, se houver, o quarto filtro não será usado). - Se os ganhos dos intervalos de atualização anterior e corrente forem diferentes de zero (gk-1≠0 e gk≠0), o que é usado depende de outros parâmetros (por exemplo, podemos observar, em alguns exemplos, os diferença das partes de número inteiro e/ou fracionárias dos atrasos de arfagem).
[0123] Em alguns exemplos, a etapa S74 pode ser realizada antes da etapa S72.
[0124] Em alguns exemplos, apenas uma comparação é realizada. Portanto, existem exemplos que não possuem as etapas S72 e S73 e existem exemplos que não possuem as etapas S74 e S75.
[0125] Em alguns exemplos, apenas uma comparação é realizada. Portanto, existem exemplos que não possuem as etapas S72 e S73 e existem exemplos que não possuem as etapas S74 e S75.
[0126] Em exemplos, o primeiro e/ou o segundo limite (ou limites) é (ou outras condições nos parâmetros, por exemplo, no ganho) para a primeira e/ou a segunda etapa S72, S74, podem ser obtidos em tempo real, por exemplo, a partir dos valores dos parâmetros.
[0127] Em alguns exemplos relacionados a um filtro LTP, um segundo limite pode ser um limite de distância de atraso de arfagem definido para usar a quarta unidade de filtro 54 (e/ou interpolação) quando a distância (por exemplo, diferença de módulo) entre os parâmetros do kº intervalo de atualização e os parâmetros do intervalo de atualização (k-1)º anterior são menores que ao mínimo entre a parte de número inteiro do atraso de arfagem associado ao kº intervalo de atualização e a parte de número inteiro do atraso de arfagem associado ao (k-1)º intervalo de atualização. Portanto, a segunda comparação na etapa S74 pode ser: |𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 | < min (𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 , 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 ) em que 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 e 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 são as partes de número inteiro do atraso de arfagem nos intervalos de atualização k e k-1, respectivamente. Consequentemente, a segunda comparação em S74 pode, em alguns exemplos, verificar se as duas condições a seguir se aplicam: 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 < 2𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 1 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 > 2 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1,
[0128] Portanto, a segunda comparação em S74 é tal que, para realizar a filtragem com a quarta unidade de filtro 54, é necessário que a arfagem de número inteiro não esteja aumentando (do (k-1)º intervalo de atualização para o kº intervalo de atualização) por mais de 100% ou decrescente por mais de 50%: isto é, não há arfagem dobrando ou diminuindo pela metade entre o intervalo de atualização anterior e o intervalo de atualização corrente.
[0129] Analogamente, a segunda comparação em S74 é tal que a primeira e a segunda filtragem (por exemplo, com uso de qualquer um dos elementos 12, 14, 51, 52 etc.) podem ser acionadas quando se verifica que |𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 | ≥ min (𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 , 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 ) é como dizer que pelo menos uma das duas condições a seguir é verificada: 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 ≥ 2𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 1 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 ≤ 2 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1,
[0130] Portanto, a primeira e a segunda unidades de filtro podem ser ativadas (por exemplo, pelo seletor 55) quando a parte de número inteiro do atraso de arfagem no kº intervalo de atualização corrente varia extremamente em relação à parte de número inteiro do atraso de arfagem no anterior (k-1)º intervalo de atualização.
[0131] Outra condição pode ser definida. Por exemplo, a etapa S74 pode prever que, para realizar a primeira e a segunda operações de filtragem 61 e 62 (por exemplo, com a primeira e a segunda unidade de filtro 12 e 14), pelo menos uma das seguintes condições seja verificada: 𝑔𝑘 = 0 𝑔𝑘−1 = 0
[0132] Quando 𝑔𝑘−1 = 0 um efeito pode ser obtido, é o mesmo que pular o primeiro filtro. Quando 𝑔𝑘 = 0 um efeito pode ser obtido, é o mesmo que pular o segundo filtro.
[0133] Uma condição pode ser que, se as duas condições a seguir forem verificadas: 𝑔𝑘 ≠ 0 𝑔𝑘−1 ≠ 0 nesse caso, a diferença entre as partes de número inteiro das atrasos de arfagem (dos quadros correntes e anteriores) é verificada em S74 (por exemplo, conforme discutido acima).
[0134] Neste exemplo, pode ser visto que: 1) se os parâmetros entre o intervalo de atualização corrente e o intervalo anterior forem os mesmos, para o intervalo de atualização corrente é usado o mesmo filtro do intervalo de atualização anterior (terceira unidade de filtro 53); 2) se os parâmetros do intervalo de atualização corrente e os parâmetros do intervalo de atualização anterior forem extremamente diferentes ou se pelo menos um dos ganhos for zero, é preferível usar o primeiro e o segundo filtro (12, 24, 14, 24, 51, 52, 61, 62); 3) se os ganhos do corrente e do intervalo de atualização anterior forem diferentes de 0, será determinado a partir do atraso de arfagem qual filtro deve ser usado.
[0135] Notavelmente, (2) aumenta a qualidade em comparação com (1) e (3). (2) tem menor complexidade do que a técnica anterior.
[0136] Em alguns exemplos, a quarta unidade de filtro 54 não é usada e, portanto, a segunda verificação em S74 não é realizada e apenas uma comparação com um limite extremamente pequeno (ou uma comparação no valor exato) pode ser realizada.
[0137] Outros exemplos (por exemplo, filtros não LTP) podem ter por base em outros parâmetros. No entanto, o presente método é realizado para qualquer filtro IIR.
[0138] Em termos gerais, se há uma diferença de parâmetro, então, o primeiro e o segundo filtro serão usados. Caso contrário, o terceiro filtro é usado no subintervalo inicial.
[0139] A presente solução pode ser usada, por exemplo, quando os parâmetros LPC mudam em um codec Previsão Linear Excitada por Código (CELP). Dessa forma, descontinuidades, que existem mesmo após a interpolação de frequências espectrais de linha (LSF) com base em subquadro, em CELP, podem ser tratadas. Outro exemplo em que essa técnica pode ser usada é a filtragem para aprimoramento de formantes nos codecs CELP.
[0140] As Figuras 8 e 9 mostram elementos de um sistema (ou sistemas) de codificação/decodificação.
[0141] A Figura 8 mostra um exemplo do aparelho 80 para codificar um sinal de informações em um formato digital a partir de um sinal de áudio 81.
[0142] O aparelho 80 pode compreender, por exemplo, um pré-filtro opcional 81a que pode ser operado, por exemplo, como qualquer um dos sistemas 10, 30, 40 e 50, e que pode realizar qualquer um dos métodos acima e/ou abaixo. Em outros exemplos, o aparelho 80 pode ser evitado.
[0143] O aparelho 80 pode compreender um bloco de janelas 82. O aparelho 80 pode compreender um conversor de domínio 83 que pode converter a representação TD (domínio de tempo) do sinal de informações em uma representação FD (domínio de frequência)) do sinal de informações. Por exemplo, o conversor 83 pode ser um bloco Modificado de Transformada Discreta Modificada (MDCT) ou um bloco 83 de Modificação Discreta Senoidal Modificada (MDST) (ou um bloco associado a outra transformação lapidada), a jusante do bloco de janelas 82, por exemplo, para uma conversão no domínio de frequência (FD). O aparelho 80 pode compreender um bloco 84 de Modelagem de Ruído Temporal (TNS) para controlar o formato temporal do ruído de quantização dentro de uma janela de uma transformação. O aparelho 80 pode compreender um bloco 85 modelador de ruído no domínio de frequência (FDNS). O aparelho 80 pode compreender um bloco 87 para obter parâmetros FDNS a jusante do bloco de janelas 82. O aparelho 80 pode compreender um bloco de quantização 86 que também pode incluir um codificador de entropia. O aparelho 80 pode compreender um bloco 88 TD/TD (Detector de transientes no domínio de tempo).
[0144] O aparelho 80 pode compreender um bloco 89 LTP para obter parâmetros LTP (por exemplo, informações de harmonicidade, informações de ganho, informações de arfagem, como defasagem de arfagem etc.). Pelo menos alguns dos parâmetros obtidos pelo bloco 89 LTP podem ser usados pelos dispositivos 10, 30, 40, 50 e/ou pelos métodos 60 e/ou 70 para cada kº intervalo de atualização do sinal. Por exemplo, os parâmetros para o kº intervalo de atualização podem ser o atraso de arfagem e o ganho (que em alguns casos é opcional e pode ser estimado no lado de decodificador) associado ao sinal no kº intervalo de atualização. As operações do bloco LTP 89 podem ser independentes das operações do pré-filtro 81a: o pré-filtro 81a também pode não estar presente, mas o bloco LTP 89 pode operar corretamente fornecendo-se parâmetros para o lado de decodificador.
[0145] O sinal pode ser codificado por um gravador de fluxo de bits 89’ e pode ser armazenado em uma memória e/ou transmitido para um decodificador (por exemplo, sem fio, por exemplo, com uso de um protocolo padrão como Bluetooth).
[0146] A Figura 9 mostra um aparelho 90 para codificar informações de sinal que podem obter um sinal de áudio digital (por exemplo, com uso de um leitor de fluxo de bits 91’ transmitido ou armazenado por um codificador, como o aparelho 80). O aparelho 90 pode compreender pelo menos um dos elementos 10, 12, 14, 20, 22, 24, 31, 40, 50 e/ou implementar qualquer um dos métodos 60 e/ou 70 para cada kº intervalo de atualização do sinal para fornecer um sinal de saída decodificado e filtrado
15. Em particular, o aparelho 90 pode compreender um pós-filtro LTP 91 que pode implementar realizar qualquer uma das ações de filtragem associadas aos elementos 12, 14, 22, 24, 31, 40, 51 a 54, 61 a 63 e 70. O aparelho 90 pode compreender um bloco de desquantização 92 que também pode incluir um decodificador de entropia. O aparelho 90 pode compreender um bloco FDNS 93, que pode receber parâmetros de um decodificador de parâmetro FDNS 94. O aparelho 90 pode compreender um bloco TNS 95 a jusante do bloco FDNS 93. O aparelho 90 pode compreender um conversor de domínio 96 que pode converter uma primeira representação de domínio
(por exemplo, uma representação de domínio FD) do sinal de informações em uma segunda representação de domínio (por exemplo, uma representação de TD) do sinal de informações. O conversor 96 pode ser um bloco MDCT inverso ou um bloco MDST inverso (ou um bloco associado a outra transformação lapidada) para uma conversão para o domínio do tempo a partir do domínio de frequência. O aparelho 90 pode compreender um bloco de janelas e sobreposição e adição (OLA) 97 que pode receber parâmetros do bloco TD/TD 88.
[0147] O pós-filtro LTP 91 pode obter a representação digital 11a(x) do sinal a ser filtrado do bloco 97, por exemplo. O pós-filtro LTP 91 pode obter os coeficientes 11b do fluxo de bits, por exemplo.
[0148] Pelo menos um dos sistemas 80 e/ou 90 pode realizar uma operação de análise (por exemplo, no bloco 89) para obter os parâmetros associados ao intervalo de atualização kº e/ou (k+1)º.
[0149] Um sinal de informações de entrada digital x[n] (11a) pode ser filtrado com um filtro de variação de tempo, cujos parâmetros mudam no intervalo de atualização T (por exemplo, o kº intervalo de atualização corrente), produzindo o sinal de saída filtrado y[n]. O intervalo de atualização T também pode ser adaptável ao sinal e, portanto, T pode mudar ao longo do tempo. Podemos considerar filtros que podem ser representados como um filtro de resposta ao impulso infinito (IIR) com invariante no tempo do revestimento (LTI) durante um intervalo de tempo T. O intervalo de tempo T pode ser o quadro (por exemplo, o filtro corrente discutido acima) ou um subquadro do sinal digital. Podemos usar o termo quadro e/ou intervalo de atualização para um quadro e um subquadro.
[0150] O filtro LTI IIR (que também pode ser representado como H(z)) pode ser apresentado na forma: 1 + ∑Pi=0 bi z −i H(z) = 1 + ∑Q j=1 a j z −j ou com uso de uma equação de diferença linear:
P Q y[n] = x[n] + ∑ bi x[n − i] − ∑ aj y[n − j] i=0 j=1
[0151] Os coeficientes bi e aj são parâmetros de filtro (por exemplo, parâmetros a serem armazenados em elementos de memória 21a e 21b, por exemplo). O filtro LTI IIR pode ser, de modo inequívoco, definido por seus coeficientes (parâmetros). A Figura 10 mostra o intervalo de atualização T em associação a um filtro H k (por exemplo, no kº intervalo de atualização corrente) e um intervalo anterior em associação ao filtro Hk-1.
[0152] É considerado filtro de variação de tempo que está no intervalo de atualização k igual ao filtro LTI IIR Hk : 1 + ∑Pi=0 bk,i z −i Hk (z) = 1 + ∑Q j=1 a k,j z −j
P Q y[n] = x[n] + ∑ bk,i x[n − i] − ∑ ak,j y[n − j] , kT ≤ n < (k + 1)T i=0 j=1
[0153] Em vez de alterar instantaneamente os parâmetros de filtro na borda entre os intervalos de atualização 𝑘 − 1 e 𝑘, é processada uma porção no início do intervalo de atualização 𝑘 com um novo conjunto de filtros de variação de tempo:
1. Se (etapa S72) os parâmetros de filtro forem os mesmos (a diferença é extremamente pequena), a filtragem com o filtro 𝐻𝑘 será realizada (etapa S73);
2. Se (etapa S74) a distância entre os parâmetros da filtro for pequena (por exemplo, dentro do segundo limite verificado em S74), os parâmetros de filtro serão interpolados (S75) amostra por amostra e a porção inicial de intervalo de atualização 𝑘 será filtrada com uso dos parâmetros interpolados;
3. Se (etapa S74) a distância entre os parâmetros de filtro for grande (por exemplo, maior que o segundo limite), (etapa S76), a porção inicial de comprimento ′ 𝑇𝑙 é primeiro filtrada com o filtro 𝐻𝑘−1 (por exemplo, em elementos como 12, 22, 51) e subsequentemente por 𝐻𝑘′ (por exemplo, em elementos como 14, 24, 52) definidos por:
𝑃 𝑄 ′ [𝑛] 𝑦 = 𝑥[𝑛] + 𝑠𝑘−1 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘−1,𝑖 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘−1,𝑗 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑗]) , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑖=0 𝑗=1 𝑛 − 𝑘𝑇 𝑠𝑘−1 [𝑛] = 1 − , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑇𝑙
𝑃 𝑄 𝑦[𝑛] = 𝑦 ′ [𝑛] + 𝑠𝑘 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘,𝑖 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘,𝑗 𝑦[𝑛 − 𝑗]) , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑖=0 𝑗=1 𝑛 − 𝑘𝑇 𝑠𝑘 [𝑛] = = 1 − 𝑠𝑘−1 [𝑛], 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑇𝑙 y ′ [n] pode ser a saída intermediária da primeira unidade de filtro 12 da Figura 1, por exemplo. 𝑠𝑘−1 [𝑛] podem ser os fatores de escalonamento de elemento 23b (Figura 2) para reduzir os valores de parâmetro ak-1,i e bk-1,i (que são armazenados no elemento de armazenamento 21b). 𝑠𝑘 [𝑛] podem ser os fatores de escalonamento armazenados no elemento 23a para reduzir os valores dos parâmetros do elemento 23a (Figura 2) para reduzir os valores dos parâmetros ak e bk (que são armazenados no elemento de armazenamento 21b).
[0154] Um exemplo de 𝑠𝑘 [𝑛] e 𝑠𝑘−1 [𝑛] é fornecido na Figura 11, em que T se refere ao kº intervalo de atualização corrente. A primeira e a segunda operações de filtragem 61 e 62 podem ser aplicadas a pelo menos o subintervalo inicial 𝑇𝑙 , enquanto a terceira operação de filtragem 63 é aplicada a 𝑇𝑆 . Conforme pode ser visto, em 𝑇𝑙 𝑠𝑘−1 [𝑛] diminuições, enquanto 𝑠𝑘 [𝑛] aumenta progressivamente: isso ocorre devido aos parâmetros do intervalo de atualização anterior (k-1)º aplicado ao sinal de entrada serem diminuídos progressivamente, enquanto os parâmetros do kº intervalo de atualização T corrente aumentam progressivamente para um valor máximo que, no intervalo subsequente 𝑇𝑆 , seja constante. Consequentemente, é possível obter uma transição suave do (k-1 )º intervalo de atualização para o kº intervalo de atualização.
[0155] Na Figura 11 também é possível ver em que a terceira filtragem 62 (por exemplo, operada pela terceira unidade 53) pode ser implementada. A terceira filtragem pode ser definida por:
𝑃 𝑄 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] + ∑ 𝑏𝑘,𝑖 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘,𝑗 𝑦[𝑛 − 𝑗] , 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 ≤ 𝑛 < (𝑘 + 1)𝑇 𝑖=0 𝑗=1
[0156] O sistema descrito em [3] pode ser usado como base, incluindo Detector de transientes de domínio de tempo (TD TD), Janela, MDCT, TNS, FDNS, OLA, Quantização, Codificador Aritmético e pós-filtragem LTP (consulte os blocos 82 a 89 e 92 a 97 acima). A modificação pode ser realizada no pós-filtro LTP e, assim, os detalhes do LTP serão descritos.
[0157] Em termos gerais, o LTP pode ser visto como um pós-filtro harmônico para filtrar uma representação de um sinal de informações. Pode ter por base uma função de transferência que compreende um numerador e um denominador, em que o numerador pode compreender um valor de ganho indicado pelas informações de ganho, e o denominador pode compreender uma parte de número inteiro de um atraso de arfagem indicado pelas informações de atraso de arfagem e um filtro multitoque, que depende de uma parte fracionária do atraso de arfagem. Em exemplos, a função de transferência do pós-filtro compreende, no numerador, um filtro FIR multitoque adicional para uma parte fracionária zero do atraso de arfagem. Em exemplos, o denominador compreende um produto entre o filtro multitoque e o valor do ganho. Em exemplos, o numerador pode compreender ainda um produto de um primeiro valor escalar e um segundo valor escalar, em que o denominador compreende o segundo valor escalar e não o primeiro valor escalar, em que o primeiro e o segundo valores escalares são predeterminados e têm valores maiores que ou igual a 0 e menor que ou igual a 1 e em que o segundo valor escalar pode ser menor que o primeiro valor escalar.
[0158] Um exemplo de filtro LTP é fornecido abaixo (consulte também a Figura 13).
[0159] No lado de codificador (por exemplo, aparelho 80), o cálculo do parâmetro LTP pode ser usado conforme descrito em [14]:
1. ESTIMATIVA DE ARFAGEM
[0160] Um atraso de arfagem (parte de número inteiro + parte fracionária) por quadro é estimado (tamanho de quadro, por exemplo, 20 ms). Um quadro pode ser, por exemplo, um intervalo de atualização. Isso pode ser feito em duas etapas para reduzir a complexidade e melhorar a precisão de estimativa. A. PRIMEIRA ESTIMATIVA DA PARTE DE NÚMERO INTEIRO DO
[0161] É usado um procedimento de análise de arfagem que produz um contorno de evolução de arfagem suave (por exemplo, análise de arfagem em malha aberta descrita em [15], seção 6.6). Essa análise é geralmente feita em uma base de subquadro (tamanho de subquadro, por exemplo, 10 ms) e produz uma estimativa de atraso de arfagem por subquadro. Observe que essas estimativas de atraso de arfagem não possuem nenhuma parte fracionária e geralmente são estimadas em um sinal de amostragem reduzida (taxa de amostragem, por exemplo, 6.400 Hz). O sinal usado pode ser qualquer sinal de áudio, por exemplo, o sinal de entrada ou um sinal de áudio ponderado LPC conforme descrito em [15], seção 6.5. B. REFINAMENTO DA PARTE DE NÚMERO INTEIRO DO ATRASO DE
[0162] A parte de número inteiro final do atraso de arfagem é estimada em um sinal de áudio x[n] em execução na taxa de amostragem do codificador principal, que geralmente é maior que a taxa de amostragem do sinal de amostragem reduzida usado em a.(por exemplo, 12,8kHz, 16kHz, 32kHz ...). O sinal x[n] pode ser qualquer sinal de áudio, por exemplo, um sinal de áudio ponderado LPC.
[0163] A parte de número inteiro do atraso de arfagem é o atraso 𝑑𝑚 que maximiza a função de autocorrelação
𝑁 𝐶(𝑑) = ∑ 𝑥[𝑛]𝑥[𝑛 − 𝑑] 𝑛=0 com 𝑑 ao redor de um atraso de arfagem 𝑇 estimado na etapa 1.a. 𝑇 − 𝛿1 ≤ 𝑑 ≤ 𝑇 + 𝛿2 C. ESTIMATIVA DA PARTE FRACIONÁRIA DO ATRASO DE ARFAGEM
[0164] A parte fracionária pode ser encontrada interpolando-se a função de autocorrelação 𝐶(𝑑) calculada na etapa 1.b. e selecionando-se o atraso de arfagem fracionário que maximiza a função de autocorrelação interpolada. A interpolação pode ser realizada com uso de uma resposta ao impulso finito de filtro passa baixo, FIR, conforme descrito em, por exemplo [15], sessão 6.6.7.
2. ESTIMATIVA E QUANTIZAÇÃO DE GANHO
[0165] O ganho pode ser estimado no sinal de áudio de entrada na taxa de amostragem do codificador principal, mas também pode ser qualquer sinal de áudio como o sinal de áudio ponderado LPC. Este sinal é notado y[n] e pode ser igual ou diferente de x[n].
[0166] A previsão yP[n] de y[n] pode ser encontrada primeiro filtrando-se y[n] com o seguinte filtro 𝑃(𝑧) = 𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟 )𝑧 −𝑇𝑖𝑛𝑡 com 𝑇𝑖𝑛𝑡 a parte de número inteiro do atraso de arfagem (estimado em 1.b.) e 𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟 ) um filtro FIR de passa baixa cujos coeficientes dependem da parte fracionária do atraso de arfagem 𝑇𝑓𝑟 (estimado em 1.c.).
[0167] Um exemplo de B(z) quando a resolução de atraso de arfagem é ¼: 0 𝑇𝑓𝑟 = 𝐵(𝑧) = 0.0000𝑧 −2 + 0.2325𝑧 −1 + 0.5349𝑧 0 + 0.2325𝑧1 4 1 𝑇𝑓𝑟 = 𝐵(𝑧) = 0.0152𝑧 −2 + 0.3400𝑧 −1 + 0.5094𝑧 0 + 0.1353𝑧1 4 2 𝑇𝑓𝑟 = 𝐵(𝑧) = 0.0609𝑧 −2 + 0.4391𝑧 −1 + 0.4391𝑧 0 + 0.0609𝑧1 4 3 𝑇𝑓𝑟 = 𝐵(𝑧) = 0.1353𝑧 −2 + 0.5094𝑧 −1 + 0.3400𝑧 0 + 0.0152𝑧1 4
[0168] O ganho 𝑔 é então calculado da seguinte forma: ∑𝑁−1 𝑛=0 𝑦[𝑛]𝑦𝑃 [𝑛] 𝑔 = 𝑁−1 ∑𝑛=0 𝑦𝑃 [𝑛]𝑦𝑃 [𝑛] e limitado entre 0 e 1.
[0169] Finalmente, o ganho é quantificado, por exemplo, com dois bits, com uso de, por exemplo, quantização uniforme.
[0170] O pós-filtro LTP da [14] pode ser usada (um exemplo da função de transferência é fornecida na Figura 13.): 1 − 𝛼𝛽𝑔𝐵(𝑧, 0) 𝐻(𝑧) = 1 − 𝛽𝑔𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟 )𝑧 −𝑇𝑖𝑛𝑡 cujos parâmetros são determinados a partir dos parâmetros estimados no lado do codificador e decodificados a partir do fluxo de bits. 𝑔 é o ganho decodificado, 𝑇𝑖𝑛𝑡 e 𝑇𝑓𝑟 a parte de número inteiro e a fracionária do atraso de arfagem de decodificado, 𝛼 e 𝛽 dois escalares que ponderam o ganho, e 𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟 ) um filtro FIR de passa baixa cujos coeficientes dependem da parte fracionária do atraso de arfagem de decodificado. A ordem e os coeficientes de 𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟 ) também podem depender da taxa de bits e da taxa de amostragem de saída. Uma resposta de frequência diferente pode ser projetada e ajustada para cada combinação de taxa de bits e taxa de amostragem de saída.
[0171] A diferença no pós-filtro LTP [14] pode ser a transição de um quadro para o próximo. pós-filtro LTP usado na porção de extremidade do quadro 𝑘 − 1 é 𝐻𝑘−1 : 1 − 𝛼𝛽𝑔𝑘−1 𝐵(𝑧, 0) 𝐻𝑘−1 (𝑧) = 1 − 𝛽𝑔𝑘−1 𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 )𝑧 −𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 2 2 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝛽𝑔𝑘−1 (𝛼 ∑ 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 − 𝑗]) 𝑖=−1 𝑗=−1 e na porção de extremidade do quadro 𝑘 é 𝐻𝑘 : 1 − 𝛼𝛽𝑔𝑘 𝐵(𝑧, 0) 𝐻𝑘 (𝑧) = 1 − 𝛽𝑔𝑘 𝐵(𝑧, 𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑧 −𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 2 2 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝛽𝑔𝑘 (𝛼 ∑ 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑗]) 𝑖=−1 𝑗=−1 0 𝑏−1 0,0000 𝑏00 0,2325 𝑏10 0,5349 𝑏20 0,2325
[0172] Com 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟 ) definida na seguinte tabela: 𝑇𝑓𝑟 0/4 ¼ 2/4 3/4 𝑏−1 (𝑇𝑓𝑟 ) 0,0000 0,0152 0,0609 0,1353 𝑏0 (𝑇𝑓𝑟 ) 0,2325 0,3400 0,4391 0,5094 𝑏1 (𝑇𝑓𝑟 ) 0,5349 0,5094 0,4391 0,3400 𝑏2 (𝑇𝑓𝑟 ) 0,2325 0,1353 0,0609 0,0152
[0173] Na porção inicial do quadro 𝑘 (kº quadro ou intervalo de atualização corrente) pode haver três possibilidades:
1. (etapa S73): se parâmetros são os mesmos, a saber: 𝑔𝑘 = 𝑔𝑘−1 , 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 = 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 , 𝑇𝑓𝑟,𝑘 = 𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 , a porção inicial do quadro 𝑘 é filtrada com 𝐻𝑘 ;
2. (etapa S75): se a diferença entre parâmetros for pequena, por exemplo |𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 | < min (𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 , 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 ) e |𝑔𝑘 − 𝑔𝑘−1 | < max (𝑔𝑘 , 𝑔𝑘−1 ), a porção inicial de comprimento 𝐿 do quadro 𝑘 é filtrada com o filtro de variação de tempo com uso de parâmetros interpolados: 2 2 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝛽𝑔𝑘′ [𝑛] (𝛼 ∑ 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 ′ − 𝑖] − ∑ 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 ′ [𝑛])𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 [𝑛] − 𝑗]) 𝑖=−1 𝑗=−1 𝑛 𝑛 𝑔𝑘′ [𝑛] = (1 − ) 𝑔𝑘−1 + 𝑔𝑘
𝐿 𝐿 𝑇𝑘−1 = 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 + 𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 ⁄4 𝑇𝑘 = 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 + 𝑇𝑓𝑟,𝑘 ⁄4 𝑛 𝑛 𝑇𝑘′ [𝑛] = (1 − ) 𝑇𝑘−1 + 𝑇𝑘
𝐿 𝐿 ′ 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 [𝑛] = ⌊𝑇𝑘′ [𝑛]⌋ ′ ′ 𝑇𝑓𝑟,𝑘 [𝑛] = 𝑇𝑘′ [𝑛] − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 [𝑛] 0≤𝑛<𝐿
3. (etapa S76): Se a diferença entre os parâmetros for grande, a porção ′ inicial de comprimento 𝐿 do quadro 𝑘 é primeiro filtrado com o filtro 𝐻𝑘−1 : 2 2 𝑛 𝑦 ′ [𝑛] = 𝑥[𝑛] − (1 − ) 𝛽𝑔𝑘−1 (𝛼 ∑ 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 )𝑦 ′ [𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 − 𝑗] )
𝐿 𝑖=−1 𝑗=−1 0≤𝑛<𝐿 e subsequentemente por 𝐻𝑘′ : 2 2 𝑛 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝛽𝑔𝑘 (𝛼 ∑ 𝑏𝑖0 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑗] )
𝐿 𝑖=−1 𝑗=−1 0≤𝑛<𝐿
[0174] Para casos em que a complexidade é mais importante que a qualidade, a possibilidade 3. é usada sempre que pelo menos um dentre 𝑔𝑘 ≠ 𝑔𝑘−1, 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 ≠ 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 , 𝑇𝑓𝑟,𝑘 ≠ 𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 é satisfeita. Algumas dessas condições podem ser mais importantes que algumas outras, de acordo com exemplos específicos. Em alguns exemplos, a diferença na arfagem é a condição de máxima importância a ser verificada, para a escolha entre as possibilidades 2. e 3.
[0175] Um exemplo das aplicações das equações acima para pós-filtro LTP é fornecido abaixo com referência à Figura 7a e o método 700. Os parâmetros podem compreender o ganho gk, a parte de número inteiro da arfagem Tint,k e a parte fracionária da arfagem Tfr,k. Em alguns desses exemplos, o seletor 55 pode operar para que: - se gk-1 (ganho) é zero e gk é também zero (S702), então não há filtragem (S704), devido a: n y ' [n]=x[n]- (1- L) βg k-1 (α ∑2i=-1 b0i x[n-i] - ∑2j=-1 bj (Tfr,k-1 )y ' [n-Tint,k-1 -j] ) = 𝑥[𝑛], em virtude de 𝑔𝑘−1 = 0; e 𝑛 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝐿 𝛽𝑔𝑘 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑗] ) = 𝑥[𝑛], em virtude de 𝑔𝑘 = 0; (com referência à Figura 1a, tanto a primeira quanto a segunda unidades de filtro 12 e 14 podem ser desviadas) - se gk-1=0 e gk≠0 (S706), então (S708) não há primeira filtragem, devido a 𝑦 ′ [𝑛] = 𝑥[𝑛] − (1 − 𝑛 ) 𝛽𝑔𝑘−1 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 )𝑦 ′ [𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 − 𝑗] ) = 𝑥[𝑛]
𝐿 em virtude de 𝑔𝑘−1 = 0; ○ há segunda filtragem em 𝑇𝑙 na forma de 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝑛 𝛽𝑔𝑘 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑗] )
𝐿 ○ há terceira filtragem em o subintervalo subsequente 𝑇𝑠 (em que 𝑇𝑙 ≠ 𝑇 ) na forma de ; 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝛽𝑔𝑘 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑗]) (com referência à Figura 1a, apenas a primeira unidade de filtro 12 é desviada); - se gk-1≠0 e gk=0 (S710), então (S712) ○ há primeira filtragem em 𝑇𝑙 na forma de 𝑦 ′ [𝑛] = 𝑥[𝑛] − (1 − 𝑛 ) 𝛽𝑔𝑘−1 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 )𝑦 ′ [𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 − 𝑗] )
𝐿 ○ não há segunda filtragem, devido a 𝑦 ′ [𝑛] = 𝑥[𝑛] − (1 − 𝑛 ) 𝛽𝑔𝑘−1 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 )𝑦 ′ [𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 − 𝑗] ) = 𝑥[𝑛],
𝐿 em virtude de 𝑔𝑘 = 0; ○ não há terceira filtragem, devido a 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝛽𝑔𝑘 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑗]) = 𝑥[𝑛], em virtude de 𝑔𝑘 = 0; - (com referência à Figura 1a, apenas uma segunda unidade de filtro 14 é desviada); - se gk-1≠0 e gk≠0 (714), então a diferença da parte de número inteiro e a fracionária do atraso de arfagem são examinadas (S716, “Tint,k=Tint,k-1 e Tfr,k-1=Tfr,k?”): ○ se a parte de número inteiro e a fracionária do atraso de arfagem em k-1 e k são a mesma (Tint,k=Tint,k e Tfr,k-1=Tfr,k) então (S718): ▪ não há primeira filtragem nem segunda filtragem em virtude de uma seleção operada pelo seletor (por exemplo, na etapa S72); ▪ há terceira filtragem ao longo de 100% do intervalo de atualização 𝑇, na forma de 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝛽𝑔𝑘 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑗]); ○ caso contrário, se houver uma diferença no número inteiro ou na parte fracionária do atraso do atraso de arfagem (S720): ▪ há primeira filtragem em 𝑇𝑙 na forma de 𝑛 𝑦 ′ [𝑛] = 𝑥[𝑛] − (1 − 𝐿 ) 𝛽𝑔𝑘−1 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘−1 )𝑦 ′ [𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘−1 − 𝑗] ); ▪ há segunda filtragem em 𝑇𝑙 na forma de 𝑛 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝐿 𝛽𝑔𝑘 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑗] ); (com referência à Figura 1a, nenhuma das unidades de filtro 12 e 14 é desviada) ▪ há terceira filtragem no subintervalo subsequente 𝑇𝑠 (em que 𝑇𝑙 ≠ 𝑇) na forma de 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] − 𝛽𝑔𝑘 (𝛼 ∑2𝑖=−1 𝑏𝑖0 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑2𝑗=−1 𝑏𝑗 (𝑇𝑓𝑟,𝑘 )𝑦[𝑛 − 𝑇𝑖𝑛𝑡,𝑘 − 𝑗]).
[0176] Particularmente, quando se determina (por exemplo, pelo seletor 55) que a primeira e/ou a segunda filtragem não serão realizadas (ou fornecerão, como a saída, o mesmo valor da entrada, operando basicamente como “filtro de identidade”, que geralmente é inútil), é possível ignorar a unidade e/ou seção de filtragem inútil (por exemplo, como na Figura 1a). Consequentemente, o número de computações é reduzido.
[0177] Uma discussão é fornecida aqui na operação dos filtros por um pós-filtro LTP. O sinal decodificado após a síntese MDCT ou MDST (ou qualquer outra transformação lapidada) pode ser pós-filtrado no domínio do tempo com uso de um filtro IIR cujos parâmetros dependem dos dados de fluxo de bits LTPF podem ser, por exemplo, "pitch_index" e/ou "ltpf_active" (a última ativação/desativação de uma operação de pós-filtro LTP). Para evitar descontinuidade quando os parâmetros mudam de um quadro para o próximo, um mecanismo de transição pode ser aplicado no primeiro trimestre do quadro corrente.
[0178] Um pós-filtro LTPF IIR pode ser implementado com uso de (consulte também acima): 𝐿𝑛𝑢𝑚 𝐿𝑑𝑒𝑛 𝐿𝑑𝑒𝑛 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛) = 𝑥 𝑥̂ ̂(𝑛) − ∑ 𝑐𝑛𝑢𝑚 (𝑘)𝑥̂(𝑛 − 𝑘) + ∑ 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 )𝑥̂ 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛 − 𝑝𝑖𝑛𝑡 + − 𝑘) 2 𝑘=0 𝑘=0 Com 𝑥̂(𝑛) é o sinal de entrada de filtro (isto é o sinal decodificado após 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛) é o sinal de saída de filtro. síntese MDCT ou MDST) e 𝑥̂
[0179] A parte de número inteiro 𝑝𝑖𝑛𝑡 e a parte fracionária 𝑝𝑓𝑟 do atraso de arfagem LTPF podem ser computadas da seguinte maneira. Primeiro, o atraso de arfagem (por exemplo, a 12,8kHz) pode ser recuperado com uso de pitch_index − 283 if pitch_index ≥ 440 pitch_index ⌊ ⌋ − 63 if 440 > pitch_index ≥ 380 pitch_int = 2 pitch_index ⌊ ⌋ + 32 if 380 > pitch_index { 4 0 if pitch_index ≥ 440 pitch_fr = {2 ∗ pitch_index − 4 ∗ pitch_int + 508 if 440 > pitch_index ≥ 380 pitch_index − 4 ∗ pitch_int + 128 if 380 > pitch_index pitch_fr pitch = pitch_int + 4
[0180] O atraso de arfagem pode então ser escalado para a taxa de amostragem de saída 𝑓𝑠 e convertido em partes de número inteiro e fracionárias com uso de 𝑓𝑠 pitch𝑓𝑠 = pitch ∗ 12800 𝑝𝑢𝑝 = nint (pitch𝑓𝑠 ∗ 4) 𝑝𝑢𝑝 𝑝𝑖𝑛𝑡 = ⌊ ⌋ (1) 4 𝑝𝑓𝑟 = 𝑝𝑢𝑝 − 4 ∗ 𝑝𝑖𝑛𝑡 em que Fs é a taxa de amostragem.
[0181] Os coeficientes de filtro 𝑐𝑛𝑢𝑚 (𝑘) e 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 ) podem ser calculados da seguinte forma 𝑐𝑛𝑢𝑚 (𝑘) = 0.85 ∗ 𝑔𝑎𝑖𝑛𝑙𝑡𝑝𝑓 ∗ tab_ltpf_num_fs[𝑘] 𝑓𝑜𝑟 𝑘 = 0. . 𝐿𝑛𝑢𝑚 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 ) = 𝑔𝑎𝑖𝑛𝑙𝑡𝑝𝑓 ∗ tab_ltpf_den_fs[𝑝𝑓𝑟 ][𝑘] 𝑓𝑜𝑟 𝑘 = 0. . 𝐿𝑑𝑒𝑛 com 𝑓𝑠 𝐿𝑑𝑒𝑛 = max (4, ) 4000 𝐿𝑛𝑢𝑚 = 𝐿𝑑𝑒𝑛 − 2 e 𝑔𝑎𝑖𝑛𝑙𝑡𝑝𝑓 e 𝑔𝑎𝑖𝑛𝑖𝑛𝑑 podem ser obtidas, em alguns exemplos, de acordo com procedimentos como: fs_idx = min(4,(𝑓𝑠 /8000-1)); se (nbits < 320 + fs_idx*80) { gain_ltpf = 0,4; gain_ind = 0; } caso contrário, se (nbits < 400 + fs_idx*80) { gain_ltpf = 0.35; gain_ind = 1; } caso contrário, se (nbits < 480 + fs_idx*80) { gain_ltpf = 0,3; gain_ind = 2; } caso contrário, se (nbits < 560 + fs_idx*80) {
gain_ltpf = 0,25; gain_ind = 3; } além disso { gain_ltpf = 0; } as tabelas tab_ltpf_num_fs[k] e tab_ltpf_den_fs[pfr ][k] são predeterminadas. Alguns exemplos pode ser (em vez de “fs”, uma largura de banda real é usada): double tab_ltpf_num_8000[4][3] = { {6.023618207009578e-01,4.197609261363617e-01,-1.883424527883687e-02}, {5.994768582584314e-01,4.197609261363620e-01,-1.594928283631041e-02}, {5.967764663733787e-01,4.197609261363617e-01,-1.324889095125780e-02}, {5.942410120098895e-01,4.197609261363618e-01,-1.071343658776831e-02}}; double tab_ltpf_num_16000[4][3] = { {6.023618207009578e-01,4.197609261363617e-01,-1.883424527883687e-02}, {5.994768582584314e-01,4.197609261363620e-01,-1.594928283631041e-02}, {5.967764663733787e-01,4.197609261363617e-01,-1.324889095125780e-02}, {5.942410120098895e-01,4.197609261363618e-01,-1.071343658776831e-02}}; double tab_ltpf_num_24000[4][5] = { {3.989695588963494e-01,5.142508607708275e-01,1.004382966157454e-01,-
1.278893956818042e-02,-1.572280075461383e-03}, {3.948634911286333e-01,5.123819208048688e-01,1.043194926386267e-01,-
1.091999960222166e-02,-1.347408330627317e-03}, {3.909844475885914e-01,5.106053522688359e-01,1.079832524685944e-01,-
9.143431066188848e-03,-1.132124620551895e-03}, {3.873093888199928e-01,5.089122083363975e-01,1.114517380217371e-01,-
7.450287133750717e-03,-9.255514050963111e-04}}; double tab_ltpf_num_32000[4][7] = { {2.982379446702096e-01,4.652809203721290e-01,2.105997428614279e- 01,3.766780380806063e-02,-1.015696155796564e-02,-2.535880996101096e-03,-
3.182946168719958e-04}, {2.943834154510240e-01,4.619294002718798e-01,2.129465770091844e- 01,4.066175002688857e-02,-8.693272297010050e-03,-2.178307114679820e-03,-
2.742888063983188e-04}, {2.907439213122688e-01,4.587461910960279e-01,2.151456974108970e- 01,4.350104772529774e-02,-7.295495347716925e-03,-1.834395637237086e-03,-
2.316920186482416e-04}, {2.872975852589158e-01,4.557148886861379e-01,2.172126950911401e- 01,4.620088878229615e-02,-5.957463802125952e-03,-1.502934284345198e-03,-
1.903851911308866e-04}}; double tab_ltpf_num_48000[4][11] = { {1.981363739883217e-01,3.524494903964904e-01,2.513695269649414e- 01,1.424146237314458e-01,5.704731023952599e-02,9.293366241586384e-03,-
7.226025368953745e-03,-3.172679890356356e-03,-1.121835963567014e-03,-
2.902957238400140e-04,-4.270815593769240e-05}, {1.950709426598375e-01,3.484660408341632e-01,2.509988459466574e- 01,1.441167412482088e-01,5.928947317677285e-02,1.108923827452231e-02,-
6.192908108653504e-03,-2.726705509251737e-03,-9.667125826217151e-04,-
2.508100923165204e-04,-3.699938766131869e-05}, {1.921810055196015e-01,3.446945561091513e-01,2.506220094626024e- 01,1.457102447664837e-01,6.141132133664525e-02,1.279941396562798e-02,-
5.203721087886321e-03,-2.297324511109085e-03,-8.165608133217555e-04,-
2.123855748277408e-04,-3.141271330981649e-05}, {1.894485314175868e-01,3.411139251108252e-01,2.502406876894361e- 01,1.472065631098081e-01,6.342477229539051e-02,1.443203434150312e-02,-
4.254449144657098e-03,-1.883081472613493e-03,-6.709619060722140e-04,-
1.749363341966872e-04,-2.593864735284285e-05}}; double tab_ltpf_den_16000[4][5] = { {0.000000000000000e+00, 2.098804630681809e-01, 5.835275754221211e-01,
2.098804630681809e-01, 0.000000000000000e+00}, {0.000000000000000e+00, 1.069991860896389e-01, 5.500750019177116e-01,
3.356906254147840e-01, 6.698858366939680e-03}, {0.000000000000000e+00, 3.967114782344967e-02, 4.592209296082350e-01,
4.592209296082350e-01, 3.967114782344967e-02}, {0.000000000000000e+00, 6.698858366939680e-03, 3.356906254147840e-01,
5.500750019177116e-01, 1.069991860896389e-01}}; double tab_ltpf_den_24000[4][7] = { {0.000000000000000e+00, 6.322231627323796e-02, 2.507309606013235e-01,
3.713909428901578e-01, 2.507309606013235e-01, 6.322231627323796e-02,
0.000000000000000e+00}, {0.000000000000000e+00, 3.459272174099855e-02, 1.986515602645028e-01,
3.626411726581452e-01, 2.986750548992179e-01, 1.013092873505928e-01,
4.263543712369752e-03}, {0.000000000000000e+00, 1.535746784963907e-02, 1.474344878058222e-01,
3.374259553990717e-01, 3.374259553990717e-01, 1.474344878058222e-01,
1.535746784963907e-02}, {0.000000000000000e+00, 4.263543712369752e-03, 1.013092873505928e-01,
2.986750548992179e-01, 3.626411726581452e-01, 1.986515602645028e-01,
3.459272174099855e-02}}; double tab_ltpf_den_32000[4][9] = { {0.000000000000000e+00, 2.900401878228730e-02, 1.129857420560927e-01,
2.212024028097570e-01, 2.723909472446145e-01, 2.212024028097570e-01,
1.129857420560927e-01, 2.900401878228730e-02, 0.000000000000000e+00}, {0.000000000000000e+00, 1.703153418385261e-02, 8.722503785537784e-02,
1.961407762232199e-01, 2.689237982237257e-01, 2.424999102756389e-01,
1.405773364650031e-01, 4.474877169485788e-02, 3.127030243100724e-03}, {0.000000000000000e+00, 8.563673748488349e-03, 6.426222944493845e-02,
1.687676705918012e-01, 2.587445937795505e-01, 2.587445937795505e-01,
1.687676705918012e-01, 6.426222944493845e-02, 8.563673748488349e-03}, {0.000000000000000e+00, 3.127030243100724e-03, 4.474877169485788e-02,
1.405773364650031e-01, 2.424999102756389e-01, 2.689237982237257e-01,
1.961407762232199e-01, 8.722503785537784e-02, 1.703153418385261e-02}}; double tab_ltpf_den_48000[4][13] = { {0.000000000000000e+00, 1.082359386659387e-02, 3.608969221303979e-02,
7.676401468099964e-02, 1.241530577501703e-01, 1.627596438300696e-01,
1.776771417779109e-01, 1.627596438300696e-01, 1.241530577501703e-01,
7.676401468099964e-02, 3.608969221303979e-02, 1.082359386659387e-02,
0.000000000000000e+00}, {0.000000000000000e+00, 7.041404930459358e-03, 2.819702319820420e-02,
6.547044935127551e-02, 1.124647986743299e-01, 1.548418956489015e-01,
1.767122381341857e-01, 1.691507213057663e-01, 1.352901577989766e-01,
8.851425011427483e-02, 4.499353848562444e-02, 1.557613714732002e-02,
2.039721956502016e-03}, {0.000000000000000e+00, 4.146998467444788e-03, 2.135757310741917e-02,
5.482735584552816e-02, 1.004971444643720e-01, 1.456060342830002e-01,
1.738439838565869e-01, 1.738439838565869e-01, 1.456060342830002e-01,
1.004971444643720e-01, 5.482735584552816e-02, 2.135757310741917e-02,
4.146998467444788e-03}, {0.000000000000000e+00, 2.039721956502016e-03, 1.557613714732002e-02,
4.499353848562444e-02, 8.851425011427483e-02, 1.352901577989766e-01,
1.691507213057663e-01, 1.767122381341857e-01, 1.548418956489015e-01,
1.124647986743299e-01, 6.547044935127551e-02, 2.819702319820420e-02,
7.041404930459358e-03}};
[0182] Cinco casos diferentes podem ser considerados:
1. Primeiro caso: ltpf_active = 0 e mem_ ltpf_active = 0 (“mem_ ltpf_active” referente à situação de ativação/desativação no quadro anterior):
𝑁𝐹 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛) = 𝑥 𝑥̂ ̂(𝑛) 𝑓𝑜𝑟 𝑛 = 0. . 4 em que NF se refere ao número de amostras processadas em um quadro, a.k.a. tamanho de quadro.
2. Segundo caso: ltpf_active = 1 e mem_ ltpf_active = 0 𝐿𝑛𝑢𝑚 𝐿𝑑𝑒𝑛 𝑛 𝐿𝑑𝑒𝑛 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛) = 𝑥 𝑥̂ ̂(𝑛) −
𝑁𝐹 [ ∑ 𝑐𝑛𝑢𝑚 (𝑘)𝑥̂(𝑛 − 𝑘) + ∑ 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 )𝑥̂ 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛 − 𝑝𝑖𝑛𝑡 + − 𝑘)] 2 4 𝑘=0 𝑘=0
𝑁𝐹 𝑓𝑜𝑟 𝑛 = 0. . 4
3. Terceiro caso: ltpf_active = 0 e mem_ ltpf_active = 1 𝐿𝑛𝑢𝑚 𝐿𝑑𝑒𝑛 𝑛 𝑚𝑒𝑚 (𝑘)𝑥 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 𝐿𝑑𝑒𝑛 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛) = 𝑥 𝑥̂ ̂(𝑛) − (1 −
𝑁𝐹 ) [ ∑ 𝑐𝑛𝑢𝑚 ̂(𝑛 − 𝑘) + ∑ 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 )𝑥̂ 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛 − 𝑝𝑖𝑛𝑡 + − 𝑘) 2 4 𝑘=0 𝑘=0
𝑁𝐹 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑛 = 0. . 4 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 com 𝑐𝑛𝑢𝑚 , 𝑐𝑑𝑒𝑛 , 𝑝𝑖𝑛𝑡 e 𝑝𝑓𝑟 são os parâmetros de filtro computados no quadro anterior 𝑚𝑒𝑚
4. Quarto caso: ltpf_active = 1 e mem_ltpf_active = 1 e 𝑝𝑖𝑛𝑡 = 𝑝𝑖𝑛𝑡 e 𝑚𝑒𝑚 𝑝𝑓𝑟 = 𝑝𝑓𝑟 𝐿𝑛𝑢𝑚 𝐿𝑑𝑒𝑛 𝐿𝑑𝑒𝑛 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛) = 𝑥 𝑥̂ ̂(𝑛) − ∑ 𝑐𝑛𝑢𝑚 (𝑘)𝑥̂(𝑛 − 𝑘) + ∑ 𝑐 𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 )𝑥̂ 𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛 − 𝑝𝑖𝑛𝑡 + − 𝑘) 2 𝑘=0 𝑘=0
𝑁𝐹 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑛 = 0. . 4 𝑚𝑒𝑚
5. Quinto caso: ltpf_active = 1 e mem_ltpf_active = 1 e (𝑝𝑖𝑛𝑡 ≠ 𝑝𝑖𝑛𝑡 ou 𝑚𝑒𝑚 𝑝𝑓𝑟 ≠ 𝑝𝑓𝑟 ) Lnum Lden ' n mem ' Lden ltpf (n)=x x̂ mem (k)x(n-k) ̂ (n)- (1- ) [ ∑ cnum ̂ + ∑ cden (k,pmem fr )x̂ ltpf (n-pmem int + -k)] NF 2 4 k=0 k=0
NF para n=0.. 4
Lnum Lden ' n ' Lden ltpf (n)=x̂ x̂ ltpf (n)- N [ ∑ cnum (k)x̂ ltpf (n-k) + ∑ cden (k,pfr )x̂ ltpf (n-pint + -k)] F 2 4 k=0 k=0
NF para n=0.. 4
[0183] Vantagens da invenção são aqui discutidas. Os exemplos acima são menos complexos que as implementações previamente usadas. Por exemplo, no caso exemplificativo do pós-filtro LTP, a vantagem de complexidade sobre o método LPC usado em [13] é clara. Comparando com os métodos de esmaecimento cruzado usados em [9], [10], [11] e [12] há uma operação a menos por amostra. Para ver isso, 𝑛 𝑛 1 observe que (1 − 𝐿 ) 𝛽𝑔𝑘−1 e 𝛽𝑔𝑘 podem ser realizadas subtraindo-se 𝛽𝑔𝑘−1
𝐿 𝐿 1 constante a partir de 𝛽𝑔𝑘−1 e adicionando-se 𝛽𝑔𝑘 constante a 𝛽𝑔𝑘 amostra
𝐿 ′ recomendável. Em conjunto com a filtragem com uso de 𝐻𝑘−1 e 𝐻𝑘′ este é o número equivalente de operações para filtrar com 𝐻𝑘−1 e 𝐻𝑘 seguido pela ponderação dos sinais filtrados, conforme usado no método de esmaecimento cruzado. O método de esmaecimento cruzado é então continuado com a adição dos sinais ponderados, enquanto o método proposto já produziu a saída.
[0184] Quando se determina que a primeira e/ou a segunda filtragem não serão realizadas (ou fornecerão, como a saída, o mesmo valor da entrada, operando basicamente como “filtro de identidade”, que geralmente é inútil), é possível ignorar a unidade e/ou seção de filtragem inútil (por exemplo, como na Figura 1a). Consequentemente, o número de computações é reduzido.
[0185] Em general, descontinuidades são evitadas quando o filtro altera em uma borda de quadro a partir de 𝐻𝑘−1 :
𝑃 𝑄 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] + ∑ 𝑏𝑘−1,𝑖 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘−1,𝑗 𝑦[𝑛 − 𝑗] 𝑖=0 𝑗=1 a 𝐻𝑘 :
𝑃 𝑄 𝑦[𝑛] = 𝑥[𝑛] + ∑ 𝑏𝑘,𝑖 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘,𝑗 𝑦[𝑛 − 𝑗], 𝑖=0 𝑗=1 filtrando-se a porção inicial com comprimento 𝐿 do quadro 𝑘 com filtro de ′ variação de tempo 𝐻𝑘−1 :
𝑃 𝑄 𝑦 ′ [𝑛] = 𝑥[𝑛] + 𝑠𝑘−1 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘−1,𝑖 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘−1,𝑗 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑗]) 𝑖=0 𝑗=1 𝑛 𝑠𝑘−1 [𝑛] = 1 − , 0 ≤ 𝑛 < 𝐿
𝐿 seguido de filtragem a saída intermediária 𝑦 ′ [𝑛] do filtro de variação de ′ tempo 𝐻𝑘−1 com o filtro de variação de tempo 𝐻𝑘′ :
𝑃 𝑄 𝑦[𝑛] = 𝑦 ′ [𝑛] + 𝑠𝑘 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘,𝑖 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘,𝑗 𝑦[𝑛 − 𝑗]) 𝑖=0 𝑗=1 𝑛 𝑠𝑘 [𝑛] = = 1 − 𝑠𝑘−1 [𝑛], 0 ≤ 𝑛 < 𝐿
𝐿 ′ 𝐻𝑘−1 é filtro de variação de tempo que altera a partir de filtragem completa com 𝐻𝑘−1 para nenhuma filtragem. 𝐻𝑘′ é filtro de variação de tempo que altera a partir de nenhuma filtragem para filtragem completa com 𝐻𝑘 .
[0186] Um primeiro exemplo (com base no exemplo da Figura 5b acima) é fornecido aqui em pseudocódigo: se gk-1==gk e gk ==0 então não há filtragem.
[0187] caso contrário, se gk-1==0 e gk!=0 então { - não há primeira filtragem - há segunda filtragem em Tl - há terceira filtragem no subintervalo subsequente (em que Tl != T) }
[0188] caso contrário, se gk-1!=0 e gk ==0 então { - há primeira filtragem em Tl - não há segunda filtragem - não há terceira filtragem no subintervalo subsequente }
[0189] caso contrário, se gk-1!=0 e gk!=0 então a diferença do número inteiro e parte fracionária do atraso de arfagem é examinada {
[0190] Se a parte de número inteiro e a fracionária do atraso de arfagem em k-1 e k são o mesmo (pitch_int(k-1)== pitch_int(k) && pitch_fr(k-1)== pitch_fr(k)) então { ○ não há primeira filtragem nem segunda filtragem ○ há terceira filtragem em Tl e em Ts (isto é, ao longo do todo T) } caso contrário, se houver uma diferença no número inteiro ou na parte fracionária do atraso do atraso de arfagem: { ○ há primeira filtragem em Tl ○ há segunda filtragem em Tl ○ há terceira filtragem no subintervalo subsequente (em que se T l != T) } }
[0191] Um segundo exemplo é fornecido aqui em pseudocódigo:
2. se gk-1== gk e gk ==0 então não há filtragem. caso contrário, se g k-1 ==0 e gk!=0 então { - não há primeira filtragem - há segunda filtragem em Tl - há terceira filtragem no subintervalo subsequente (em que T l != T) } caso contrário, se gk -1!=0 e gk ==0 então { - há primeira filtragem em Tl - não há segunda filtragem - não há terceira filtragem }
[0192] caso contrário, se gk-1!=0 e gk!=0 então olha-se para a diferença da parte de número inteiro da arfagem { Se a diferença absoluta entre a parte de número inteiro da arfagem em k-1 e k estiver abaixo de um limite, então { ○ há quarta filtragem em Tl ○ há terceira filtragem em T (em que Tl != T) } caso contrário, se a diferença absoluta entre a parte de número inteiro da arfagem em k-1 e k estiver acima de um limite, então { ○ há primeira filtragem em Tl ○ há segunda filtragem em Tl ○ há terceira filtragem no subintervalo subsequente (claro que somente se Tl != T) } }
[0193] Neste 2. implementação, também poderíamos incluir a parte fracionária da arfagem, além de verificar a diferença entre a parte de número inteiro da arfagem.
[0194] A Figura 12a mostra um sistema 110 que pode implementar o aparelho de codificação 80, por exemplo. O sistema 110 pode compreender um processador 111 e uma unidade de memória não transitória 112 que armazena instruções que, quando executadas pelo processador 111, pode fazer com que o processador 111 realize uma estimativa de parâmetro 113 (por exemplo, como no bloco 89), um processamento de sinal codificado 114 (por exemplo, para implementar elementos 82 a 86), e uma formação de fluxo de bits 115 (por exemplo, para implementar o escritor de fluxo de bits 89’). O sistema 110 pode compreender uma unidade de entrada 116, que pode obter um sinal de áudio (por exemplo, o sinal de áudio 89). O processador 111 pode,
portanto, realizar processos para obter uma representação codificada (por exemplo, no formato 11a) do sinal de áudio. Esta representação codificada pode ser fornecida a unidades externas com uso de uma unidade de saída 117. A unidade de saída 117 pode compreender, por exemplo, uma unidade de comunicação para se comunicar com dispositivos externos (por exemplo, com uso de comunicação sem fio, como Bluetooth) e/ou espaços de armazenamento externos. O processador 111 pode salvar a representação codificada do sinal de áudio em um espaço de armazenamento local
118.
[0195] A Figura 12b mostra um sistema 120 que pode implementar o aparelho 10, 30, 40, 50, 90, e/ou realizar o método 60 ou 70. O sistema 120 pode compreender um processador 121 e uma unidade de memória não transitória 122 que armazena instruções que, quando executadas pelo processador 121, pode fazer com que o processador 121 realize uma leitura de fluxo de bits 123 (por exemplo, para implementar o leitor de fluxo de bits 91’), um primeiro/segundo controle de filtro 124 (por exemplo, qualquer um dentre os elementos 12, 14, 22, 24, 51, 52 e/ou as operações de filtro 61, 62 e/ou etapas de método 70), e/ou um terceiro controle de filtro 125 (por exemplo, para implementar o terceiro filtro 31, 53, e/ou as operações de filtro 63 e/ou etapas de método 70). O sistema 120 pode compreender uma unidade de entrada 126, que pode obter uma representação decodificada de um sinal de áudio (por exemplo, na forma de 11a). O processador 121 pode, portanto, realizar processos para filtrar o sinal (por exemplo, com uso de um filtro LTP). Esta representação filtrada pode ser fornecida a unidades externas com uso de uma unidade de saída 127. A unidade de saída 127 pode compreender, por exemplo, uma unidade de comunicação para se comunicar com dispositivos externos (por exemplo, com uso de comunicação sem fio, como Bluetooth) e/ou espaços de armazenamento externos. O processador 121 pode armazenar a representação filtrada do sinal de áudio em um espaço de armazenamento local 128.
[0196] Em exemplos, os sistemas 110 e 120 podem ser o mesmo dispositivo.
[0197] Dependendo de certos requisitos de implementação, exemplos podem ser implementados em hardware. A implementação pode ser realizada com uso de uma mídia de armazenamento digital, por exemplo, um disquete, um disco versátil digital (DVD), um disco Blu-Ray, um disco compacto (CD), uma memória somente de leitura (ROM), uma memória somente de leitura programável (PROM), uma memória somente de leitura apagável e programável (EPROM), uma memória somente de leitura programável eletricamente apagável (EEPROM) ou uma memória flash, que tem sinais de controle legíveis eletronicamente armazenados na mesma, que cooperam (ou têm capacidade de cooperar) com um sistema de computador programável, de modo que o método respectivo seja realizado. Portanto, a mídia de armazenamento digital pode ser legível por computador.
[0198] Em geral, exemplos podem ser implantados como um produto de programa de computador com instruções de programa, em que as instruções de programa são operadas para realizar um dos métodos quando o produto de programa de computador é executado em um computador. As instruções de programa podem, por exemplo, ser armazenadas em uma mídia legível por máquina.
[0199] Outros exemplos compreendem o programa de computador para executar um dentre os métodos descritos no presente documento armazenados em uma portadora legível por máquina. Em outras palavras, um exemplo de método é, portanto, um programa de computador que tem instruções de programa para realizar um dos métodos descritos no presente documento, quando o programa de computador é executado em um computador.
[0200] Um exemplo adicional dos métodos é, portanto, uma mídia portadora de dados (ou uma mídia de armazenamento digital, ou uma mídia legível por computador) que compreende, registrado na mesma, o programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento. A mídia portadora de dados, a mídia de armazenamento digital ou a mídia registrada são tangíveis e/ou não transitórias, em vez de sinais que são intangíveis e transitórios.
[0201] Um exemplo adicional compreende unidade de processamento, por exemplo, um computador ou um dispositivo de lógica programável que realiza um dentre os métodos descritos no presente documento.
[0202] Um exemplo adicional compreende um computador que tem instalado no mesmo o programa de computador para desempenhar um dentre os métodos descritos no presente documento.
[0203] Um exemplo adicional compreende um aparelho ou um sistema que transfere (por exemplo, eletrônica ou opticamente) um programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento para um receptor. O receptor pode, por exemplo, ser um computador, um dispositivo móvel, um dispositivo de memória ou similares. O aparelho ou sistema pode compreender, por exemplo, um servidor de arquivos para transferir o programa de computador para o receptor.
[0204] Em alguns exemplos, um dispositivo lógico programável (por exemplo, uma matriz de portas programáveis no campo) pode ser usado para realizar algumas ou todas as funcionalidades dos métodos descritos no presente documento. Em alguns exemplos, uma matriz de portas programáveis no campo pode cooperar com um microprocessador a fim de realizar um dos métodos descritos no presente documento. Em geral, os métodos podem ser realizados por qualquer aparelho de hardware apropriado.
[0205] Os exemplos descritos acima são ilustrados pelos princípios discutidos acima. É entendido que modificações e variações das disposições e dos detalhes descritos no presente documento serão evidentes. Portanto, pretende-se que as mesmas sejam limitadas pelo escopo das reivindicações da patente iminentes e não pelos detalhes específicos apresentados a título de descrição e explicação dos exemplos no presente documento.
Claims (32)
1. Sistema (10, 30, 40, 50, 80) para filtrar um sinal de entrada de informações (11, 11a, x), dividido em diferentes intervalos de atualização, de acordo com parâmetros que variam com os intervalos de atualização, para obter um sinal de saída filtrado (y, 15), sendo que o sistema (10) é caracterizado por compreender: uma primeira unidade de filtro (12) para filtrar um primeiro sinal de entrada de filtro (11, x) pelo menos em um subintervalo inicial (𝑇𝑙 ) em um intervalo de atualização corrente (𝑇) para obter um primeiro sinal de saída de filtro (y’, 13), de acordo com parâmetros associados ao intervalo de atualização anterior, sendo que a primeira unidade de filtro (12) é configurada para dimensionar os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ), em que a primeira unidade de filtro (12, 51) é configurada para dimensionar os parâmetros (21b) associados ao intervalo de atualização anterior por um primeiro fator de escalonamento (sk-1) que altera para 0, ou um valor próximo a 0, ao longo de pelo menos o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ); e uma segunda unidade de filtro (14) para filtrar um segundo sinal de entrada de filtro (13), no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ), de acordo com parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente (𝑇) para obter um segundo sinal de saída de filtro (15), sendo que a segunda unidade de filtro (14) é configurada para dimensionar os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ), em que a segunda unidade de filtro (14, 52) é configurada para dimensionar os parâmetros (21a) associados ao intervalo de atualização corrente (𝑇) por um segundo fator de escalonamento (sk) que altera a partir de 0, ou um valor próximo a 0, em direção a um valor diferente de 0, ou um valor mais distante de 0 que o valor próximo a 0, ao longo de pelo menos o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ), em que o primeiro sinal de entrada de filtro (11, 11a) com base no sinal de entrada de informações (x), o primeiro sinal de saída de filtro (13) é um sinal intermediário (y’), o segundo sinal de entrada de filtro com base no sinal intermediário (y’), e o sinal de saída filtrado (y) com base no segundo sinal de saída de filtro (15).
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: uma terceira unidade de filtro (31, 53) para filtrar o sinal de entrada de informações (x, 11), em um subintervalo subsequente (𝑇𝑠 ) no intervalo de atualização corrente (𝑇) após o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ) de acordo com os parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente (𝑇).
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda: um seletor (32, 55) configurado para verificar se a distância entre parâmetros para o intervalo de atualização corrente (𝑇) é 0 ou dentro de um primeiro limite, de modo a filtrar o sinal de entrada de informações (11, 11a, x) pelo menos no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ) com uso da terceira unidade de filtro (53).
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por a terceira unidade de filtro (31, 53) ser configurada, ao longo do intervalo subsequente (𝑇𝑠 ), para manter os parâmetros de filtro constante.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 2 ou 3 ou 4, caracterizado por a terceira unidade de filtro (31, 53) operar como pré-filtro de previsão de longo prazo, LTP, pós-filtro LTP, pré-filtro LTP harmônico ou pós-filtro LTP harmônico.
6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado por ser configurado ainda para verificar o ganho gk do kº intervalo de atualização corrente e o ganho gk-1 do (k-1)º intervalo de atualização anterior, para que: - se gk-1=0 e gk=0, então a filtragem na primeira, segunda e terceira unidades de filtro é desativada; e/ou - se gk-1=0 e gk≠0, então ○ A filtragem na primeira unidade de filtro é desativada; ○ há filtragem na segunda unidade de filtro pelo menos no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ); ○ há filtragem na terceira unidade de filtro no subintervalo subsequente (𝑇𝑠 ); e/ou
- se gk-1≠0 e gk=0, então ○ há filtragem na primeira unidade de filtro pelo menos no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ); ○ a filtragem na segunda unidade de filtro é desativada; ○ a filtragem na terceira unidade de filtro é desativada; e/ou - se gk-1≠0 e gk≠0, então a diferença entre as partes de número inteiro e fracionárias do atraso de arfagem é verificada, para que: ○ se as partes de número inteiro e fracionária do atraso de arfagem no kº intervalo de atualização corrente e no (k-1)º intervalo de atualização, são as mesmas, então: ▪ a filtragem na primeira unidade de filtro e na segunda unidade de filtro é desativada; ▪ há filtragem na terceira unidade de filtro ao longo de todo o intervalo de atualização corrente; ○ caso contrário, se houver uma diferença no número inteiro ou na parte fracionária do atraso do atraso de arfagem: ▪ há filtragem na primeira unidade de filtro pelo menos no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ); ▪ há filtragem (52) na segunda unidade de filtro pelo menos no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ) ▪ há filtragem (53) na terceira unidade de filtro no subintervalo subsequente (𝑇𝑠 ).
7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por pelo menos uma dentre a primeira e a segunda unidades de filtro (12, 14, 22, 24, 51, 52) operarem como pré-filtro de previsão de longo prazo, LTP, pós-filtro LTP, pré-filtro LTP harmônico ou pós-filtro LTP harmônico.
8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por pelo menos uma dentre a primeira e a segunda unidades de filtro (12, 14, 22, 24, 51, 52) ter uma função de transferência (130) que compreende um numerador e um denominador, em que o numerador compreende um valor de ganho indicado pelas informações de ganho, e em que o denominador compreende uma parte de número inteiro de um atraso de arfagem indicado pelas informações de atraso de arfagem e um filtro multitoque que depende de uma parte fracionária do atraso de arfagem.
9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por: os parâmetros de pelo menos uma dentre a primeira e a segunda unidades de filtro (12, 14, 22, 24, 51, 52) serem obtidas a partir de informações de harmonicidade, informações de ganho, informações de atraso de arfagem, a parte de número inteiro do atraso de arfagem do sinal de entrada de informações (x, 11) e/ou a parte fracionária do atraso de arfagem do sinal de entrada de informações (x, 11).
10. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por: os parâmetros da primeira e/ou segunda unidades de filtro serem escolhidas entre pelo menos um ou uma combinação de, filtro de codificação preditiva linear, LPC, filtro de resposta ao impulso infinito, IIR, e/ou filtro de resposta ao impulso finito, FIR.
11. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por: o primeiro fator de escalonamento (sk-1) e o segundo fator de escalonamento (sk) são valores não negativos complementares entre si a um valor maior que 0.
12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por: o primeiro fator de escalonamento (sk-1) alterar para 0 em direção à extremidade final de pelo menos o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ), e/ou o segundo fator de escalonamento (sk) alterar a partir de 0, ou um valor próximo a 0, a partir da extremidade inicial do intervalo de atualização corrente (𝑇) em direção a um valor não zero, ou um valor que está mais distante de 0 que o valor próximo a 0.
13. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por compreender ainda: uma quarta unidade de filtro (54) configurada para filtrar o sinal de entrada de informações (x, 11), pelo menos no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ), com uso de parâmetros obtidos interpolando-se os parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente (𝑇) e os parâmetros associados ao intervalo de atualização anterior.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a quarta unidade de filtro operar como pré-filtro de previsão de longo prazo, LTP, pós-filtro LTP, pré-filtro LTP harmônico ou pós-filtro LTP harmônico.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um seletor (55) configurado para verificar (S74) se a distância entre parâmetros para o intervalo de atualização corrente (𝑇) está dentro de um segundo limite, de modo a filtrar (S75) o sinal de entrada de informações (x, 11) pelo menos no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ) com uso da quarta unidade de filtro (54).
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por ser configurado ainda para ativamente definir o segundo limite nas bases de valores associados ao sinal.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por ser configurado ainda para: definir o segundo limite como um limite de distância de atraso de arfagem igual ao mínimo entre a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização corrente (𝑇) e a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização anterior, de modo a usar a quarta unidade de filtro (54) quando a distância entre a parte de número inteiro de um atraso de arfagem no intervalo de atualização corrente e a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização anterior é menor que o limite de distância de atraso de arfagem; e/ou de modo a usar a primeira e segunda unidades de filtro (12, 14, 51, 52) quando a distância entre a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização corrente e a parte de número inteiro do atraso de arfagem no intervalo de atualização anterior é maior que o limite de distância de atraso de arfagem.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado por ser configurado ainda para: usar uma condição associada aos ganhos do sinal no intervalo de atualização corrente e no intervalo anterior, de modo a usar a quarta unidade de filtro (54) quando ambos os ganhos do sinal no intervalo de atualização corrente e no intervalo anterior são diferentes de zero, e/ou de modo a usar a primeira e a segunda unidades de filtro (12, 14, 51, 52) quando pelo menos um dentre os ganhos do sinal no intervalo de atualização corrente e no intervalo anterior é zero.
19. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado por o sinal de entrada de informações (x, 11) ser um sinal de áudio.
20. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado por a primeira unidade de filtro (12) ser para fornecer o primeiro sinal de saída de filtro (13) como:
𝑃 𝑄 𝑦 ′ [𝑛] = 𝑥[𝑛] + 𝑠𝑘−1 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘−1,𝑖 𝑥[𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘−1,𝑗 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑗]) , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑖=0 𝑗=1 em que o fator de escalonamento sk−1 [n] altera para um valor próximo a 0 quando n aumenta, e a segunda unidade de filtro (14) é para fornecer o segundo sinal de saída de filtro como:
𝑃 𝑄 𝑦[𝑛] = 𝑦 ′ [𝑛] + 𝑠𝑘 [𝑛] (∑ 𝑏𝑘,𝑖 𝑦 ′ [𝑛 − 𝑖] − ∑ 𝑎𝑘,𝑗 𝑦[𝑛 − 𝑗]) , 𝑘𝑇 ≤ 𝑛 < 𝑘𝑇 + 𝑇𝑙 𝑖=0 𝑗=1 em que o fator de escalonamento 𝑠𝑘 [𝑛] altera a partir de um valor próximo a 0 em direção a um valor não zero quando n aumenta, em que 𝑇 é o kº intervalo de atualização corrente, 𝑇𝑙 o subintervalo inicial, n um instante, x[n] o sinal de entrada de informações (11; 11a), 𝑏𝑘−1,𝑖 e 𝑎𝑘−1,𝑗 são parâmetros associados ao (k-1)º intervalo de atualização anterior, 𝑎𝑘,𝑗 e 𝑏𝑘,𝑖 são parâmetros associados ao kº intervalo de atualização corrente, e P e Q são associados ao tipo do filtro.
21. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado por a primeira unidade de filtro (12) ser configurada para fornecer o primeiro sinal de saída de filtro (13) na forma de e a segunda unidade de filtro (14) é configurada para fornecer o sinal de saída filtrado (13) na forma de
𝑁𝐹 em que é o comprimento do subintervalo inicial, 𝑥̂(𝑛) é o sinal de entrada 4 ′ de informações (11, 11a), 𝑥̂ 𝑙𝑡𝑝𝑓 é o sinal intermediário, 𝑥 ̂𝑙𝑡𝑝𝑓 (𝑛) é o sinal de saída 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 filtrado (15), n é um instante, 𝑝𝑖𝑛𝑡 e 𝑝𝑓𝑟 têm respectivamente por base a parte de número inteiro e a parte fracionária de um atraso de arfagem associado ao intervalo de atualização anterior, 𝑝𝑖𝑛𝑡 e 𝑝𝑓𝑟 têm respectivamente por base a parte de número inteiro e a parte fracionária do atraso de arfagem associado ao intervalo de atualização corrente, 𝑐𝑛𝑢𝑚 (𝑘) é um coeficiente com base no valor de ganho para o intervalo de atualização corrente, 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 ) é um coeficiente com base no valor de ganho para 𝑚𝑒𝑚 (𝑘) o intervalo de atualização determinado e na parte fracionária da arfagem, 𝑐𝑛𝑢𝑚 é um coeficiente com base no valor de ganho para intervalo de atualização anterior, 𝑚𝑒𝑚 𝑚𝑒𝑚 𝑐𝑑𝑒𝑛 (𝑘, 𝑝𝑓𝑟 ) é um coeficiente com base no valor de ganho para intervalo de atualização anterior e na parte fracionária da arfagem, L den e Lnum são fixados e/ou têm por base taxa de amostragem do sinal de entrada de informações (11, 11a).
22. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado por o comprimento de tempo de o subintervalo inicial ser entre os 5% e os 40% do comprimento de tempo do intervalo de atualização corrente.
23. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado por compreender um lado codificador (80) e um lado decodificador (90), em que pelo menos uma dentre a primeira e a segunda unidades de filtro está no lado decodificador.
24. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado por compreender um lado codificador (80) e um lado decodificador (90), em que pelo menos uma dentre a primeira e a segunda unidades de filtro está no lado codificador.
25. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizado por o lado codificador compreender: um estimador de parâmetro (89) configurado para estimar os parâmetros para pelo menos uma dentre a primeira e a segunda unidades de filtro (51 a 54).
26. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado por compreender ainda um conversor (96) para converter uma primeira representação do sinal de informações em uma segunda representação do sinal de informações.
27. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, caracterizado por o pelo menos um subintervalo ser o intervalo de atualização.
28. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizado por ser configurado ainda para:
determinar se a primeira e/ou a segunda unidades de filtro (12, 14) operarão como um filtro de identidade; e no caso de determinação, desviar o primeiro e/ou o segundo filtro (12, 14).
29. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 28, caracterizado por a primeira unidade de filtro (12) ser configurada para dimensionar os parâmetros gradualmente desbotando-se e/ou monotonicamente ou estritamente monotonicamente os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial.
30. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, caracterizado por a segunda unidade de filtro (14) ser configurado para dimensionar os parâmetros gradualmente desbotando-se e/ou monotonicamente ou estritamente monotonicamente os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial.
31. Método (60, 70) para filtrar um sinal de entrada de informações (x, 11, 11a), dividido em diferentes intervalos de atualização, de acordo com parâmetros associados aos intervalos de atualização, para obter um sinal de saída filtrado (y), sendo que o método é caracterizado por compreender: realizar uma primeira filtragem (61) pelo menos em um subintervalo inicial (𝑇𝑙 ) de um intervalo de atualização corrente (𝑇) de acordo com parâmetros associados aos intervalos de atualização anteriores, em que os parâmetros ao longo de pelo menos o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ) são escalonados por um primeiro fator de escalonamento (sk-1) que altera para 0, ou um valor próximo a 0, ao longo de pelo menos o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ); e realizar uma segunda filtragem (62) pelo menos no subintervalo inicial (𝑇𝑙 ), de acordo com parâmetros associados ao intervalo de atualização corrente (𝑇), em que os parâmetros ao longo do subintervalo inicial (𝑇𝑙 ) são escalonados por um segundo fator de escalonamento (sk) que altera a partir de 0, ou um valor próximo a 0, em direção a um valor diferente de 0, ou um valor mais distante de 0 que o valor próximo a 0, ao longo de pelo menos o subintervalo inicial (𝑇𝑙 ), em que a primeira filtragem é realizada no sinal de entrada de informações (x, 11, 11a) e a segunda filtragem é realizada no sinal obtido pela primeira filtragem.
32. Unidade de armazenamento não transitório (122) caracterizado por armazenar instruções que, quando executadas por um processador (121), fazem com que o processador (121) realize o método da reivindicação 31.
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| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] |