BR122019025118B1 - SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING A TIME EXTENDED SIGNAL AND/OR A FREQUENCY TRANSPOSED SIGNAL FROM AN INPUT SIGNAL AND COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM - Google Patents

SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING A TIME EXTENDED SIGNAL AND/OR A FREQUENCY TRANSPOSED SIGNAL FROM AN INPUT SIGNAL AND COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM Download PDF

Info

Publication number
BR122019025118B1
BR122019025118B1 BR122019025118-5A BR122019025118A BR122019025118B1 BR 122019025118 B1 BR122019025118 B1 BR 122019025118B1 BR 122019025118 A BR122019025118 A BR 122019025118A BR 122019025118 B1 BR122019025118 B1 BR 122019025118B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
subrange
analysis
signal
samples
synthesis
Prior art date
Application number
BR122019025118-5A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Lars Villemoes
Original Assignee
Dolby International Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dolby International Ab filed Critical Dolby International Ab
Publication of BR122019025118B1 publication Critical patent/BR122019025118B1/en

Links

Abstract

A presente invenção refere-se a uma implementação eficiente de reconstrução de alta frequência (HFR) melhorada por produto vetorial, em que um novo componente na frequência É gerado na base dos componentes existentes em e . A invenção fornece uma transposição harmônica baseada em bloco, em que um bloco de tempo de amostras de subfaixa complexas é processado com uma modificação da fase comum. A superposição de várias amostras modificadas tem o efeito líquido de limitar produtos indesejáveis de intermodulação, deste modo possibilitando uma resolução de frequência mais grossa e/ou um grau inferior de sobreamostragem a ser utilizada. Em uma concretização, a invenção inclui, além disso, uma função de janela adequada para uso com HFR melhorada por produto vetorial a base de blocos. Uma concretização de hardware da invenção pode incluir um banco de filtros de análise (101), uma unidade de processamento de subfaixa 102 configurável por dados de controle (104) e um banco de filtros de síntese (103).The present invention relates to an efficient implementation of vector product-enhanced high-frequency reconstruction (HFR), wherein a new component in frequency is generated on the basis of existing components in and . The invention provides a block-based harmonic transposition, in which a time block of complex subrange samples is processed with a common phase modification. The superposition of several modified samples has the net effect of limiting undesirable intermodulation products, thereby enabling coarser frequency resolution and/or a lower degree of oversampling to be used. In one embodiment, the invention further includes a window function suitable for use with block vector product enhanced HFR. A hardware embodiment of the invention may include an analysis filter bank (101), a control data-configurable subrange processing unit 102 (104), and a synthesis filter bank (103).

Description

[0001] Dividido do BR112013005676-2 depositado em 05 de setembro de 2011.[0001] Split from BR112013005676-2 deposited on September 5, 2011.

CAMPO TÉCNICOTECHNICAL FIELD

[0002] A presente invenção refere-se a sistemas de codificação de fonte áudio que fazem uso de um método de transposição harmônica para reconstrução de alta frequência (HFR), para processadores de efeitos digitais, tais como excitadores; que geram distorção harmônica para adicionar brilho a um sinal processado, e para esticadores de tempo os quais prolongam uma duração de sinal com conteúdo espectral mantido.[0002] The present invention relates to audio source coding systems that make use of a harmonic transposition method for high frequency reconstruction (HFR), for digital effects processors, such as exciters; which generate harmonic distortion to add brightness to a processed signal, and for time stretchers which extend a signal duration with maintained spectral content.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[0003] No WO98/57436 o conceito de transposição foi estabeleci do como um método para recriar uma faixa de alta frequência a partir de uma faixa de baixa frequência de um sinal de áudio. Uma economia substancial na taxa de bits pode ser obtida usando este conceito na codificação de áudio, em um sistema de codificação de áudio baseado em HFR, um sinal de largura de faixa baixa é apresentado a um codificador de forma de onda central e as frequências mais altas são regeneradas utilizando a transposição e informação lateral adicional da taxa de bits muito baixa descrevendo a forma alvo espectral no lado do decodificador. Para taxas de bits baixas onde a largura de faixa do sinal codificado central é estreita, torna-se cada vez mais importante recriar uma faixa alta com características perceptivelmente agradáveis. A transposição harmônica definida no WO98/57436 funciona muito bem para material musical complexo em uma situação com frequência de transição baixa.[0003] In WO98/57436 the concept of transposition was established as a method for recreating a high frequency range from a low frequency range of an audio signal. Substantial bitrate savings can be achieved by using this concept in audio coding. In an HFR-based audio coding system, a low bandwidth signal is presented to a center waveform encoder and the higher frequencies High frequencies are regenerated using transposition and additional side information from the very low bit rate describing the target spectral shape on the decoder side. For low bit rates where the bandwidth of the central encoded signal is narrow, it becomes increasingly important to recreate a high band with perceptually pleasing characteristics. The harmonic transposition defined in WO98/57436 works very well for complex musical material in a low transition frequency situation.

[0004] O princípio de uma transposição harmônica é que uma se- noide com frequênciaé mapeada para uma senoide com frequência onde é um número inteiro definindo a ordem da transposição. Em contraste com isto, uma modulação de faixa lateral única (SSB) com base HFR mapeia uma senoide com frequência para uma senoide com frequência onde é um desvio de frequência fixo. Dado um sinal central com baixa largura de faixa, um artefato de toque dissonante resultará da transposição SSB.[0004] The principle of a harmonic transposition is that a sinusoid with frequency is mapped to a sinusoid with frequency where is an integer defining the order of transposition. In contrast to this, an HFR-based single-sideband (SSB) modulation maps a sinusoid with frequency for a sinusoid with frequency where is a fixed frequency deviation. Given a center signal with low bandwidth, a dissonant ringing artifact will result from SSB transposition.

[0005] A fim de alcançar o melhor: qualidade de áudio possível, métodos no estado da técnica de harmônicas HFR de alta qualidade empregam bancos de filtros modulados complexos com resolução de frequência muito fina e um elevado grau de sobreamostragem para atingir a qualidade de áudio requerida. A resolução fina é necessária para evitar a distorção de intermodulação indesejável provenientes do tratamento não-linear de somas de senoides. Com subfaixas suficientemente estreitas, os métodos de alta qualidade pretendem ter no máximo uma senoide em cada subfaixa. Um elevado grau de sobreamos- tragem no tempo é necessário para evitar distorção tipo sinônimo, e um certo grau de sobreamostragem na frequência é necessária para evitar pré-ecos para sinais transitórios. A desvantagem óbvia é que a complexidade computacional torna-se muito elevada.[0005] In order to achieve the best possible audio quality, prior art methods of high quality HFR harmonics employ complex modulated filter banks with very fine frequency resolution and a high degree of oversampling to achieve audio quality. required. Fine resolution is necessary to avoid undesirable intermodulation distortion arising from the nonlinear treatment of sinusoid sums. With sufficiently narrow subbands, high-quality methods aim to have at most one sinusoid in each subband. A high degree of time oversampling is necessary to avoid synonym-like distortion, and a certain degree of frequency oversampling is necessary to avoid pre-echoes for transient signals. The obvious disadvantage is that the computational complexity becomes very high.

[0006] Outra desvantagem comum associada com transpositores de harmônicos torna-se evidente para sinais com uma estrutura periódica proeminente. Tais sinais são sobreposições de senoides harmo- nicamente relacionadas com frequênciasonde é a frequência fundamental.[0006] Another common disadvantage associated with harmonic transposers becomes evident for signals with a prominent periodic structure. Such signals are superpositions of sinusoids harmonically related to frequencies where is the fundamental frequency.

[0007] Após a transposição harmônica deordem as senoides de saída têm frequências as quais, no caso de é apenas um subconjunto estrito da desejada série harmônica completa. Em termos de qualidade de áudio resultante tom "fantasma" para a frequência transposta fundamental normalmente será percebida. Muitas vezes a transposição do harmônico resulta em um caráter de som "metálico" do sinal de áudio codificado e decodificado.[0007] After the harmonic transposition of order the output sinusoids have frequencies which, in the case of it is just a strict subset of the desired full harmonic series. In terms of audio quality resulting "phantom" tone for the fundamental transposed frequency will normally be noticed. Harmonic transposition often results in a "metallic" sound character of the encoded and decoded audio signal.

[0008] No WO2010/081892, a qual é aqui incorporada por referên cia, o método de produtos vetoriais foi desenvolvido para tratar o problema acima de grau de inclinação fantasma, no caso de transposição de alta qualidade. Dada ou transmitida informação parcial ou completa sobre o valor da frequência fundamental da parte harmônica dominante do sinal a ser transposta com maior fidelidade, as modificações de subfaixa não lineares são suplementadas com combinações não- lineares de pelo menos duas subfaixas de análise diferentes, onde as distâncias entre os índices de subfaixas de análise estão relacionados com a frequência fundamental. O resultado é para regenerar as parciais ausentes na saída transposta, o que acontece, no entanto, a um custo computacional considerável.[0008] In WO2010/081892, which is incorporated herein by reference, the vector product method was developed to handle the above problem of phantom tilt degree in the case of high-quality transposition. Given or transmitted partial or complete information about the value of the fundamental frequency of the dominant harmonic part of the signal to be transposed with greater fidelity, the nonlinear subrange modifications are supplemented with nonlinear combinations of at least two different analysis subranges, where the Distances between the analysis subband indices are related to the fundamental frequency. The result is to regenerate the missing partials in the transposed output, which happens, however, at considerable computational cost.

[0009] Tendo em vista as deficiências acima referidas dos méto dos HFR disponíveis, constitui um objetivo da presente invenção fornecer uma implementação mais eficiente do produto vetorial HFR melhorado. Em particular, é um objetivo proporcionar tal método permitindo uma reprodução de áudio de alta fidelidade com um esforço computacional reduzido em comparação com as técnicas disponíveis.[0009] In view of the above-mentioned deficiencies of the available HFR methods, it is an object of the present invention to provide a more efficient implementation of the improved HFR vector product. In particular, it is an objective to provide such a method allowing high fidelity audio reproduction with reduced computational effort compared to available techniques.

[0010] A presente invenção consegue, pelo menos, um destes ob jetivos fornecendo dispositivos e métodos, conforme estabelecido nas concretizações.[0010] The present invention achieves at least one of these objectives by providing devices and methods, as set forth in the embodiments.

[0011] Em um primeiro aspecto, a invenção fornece um sistema configurado para gerar um sinal de tempo alongado e/ou sinal de frequência transposta a partir de um sinal de entrada. O sistema compreende: um banco de filtros de análise configurado para gerar um número Y de análises de sinais de subfaixa[0011] In a first aspect, the invention provides a system configured to generate a time-stretched signal and/or frequency transposed signal from an input signal. The system comprises: a bank of analysis filters configured to generate Y number of subrange signal analyses.

[0012] A partir do sinal de entrada, em que cada sinal de subfaixa de análise compreende uma pluralidade de amostras de análise de valor complexo, cada uma tendo uma fase e uma magnitude; uma unidade de processamento de subfaixa configurada para determinar um sinal de subfaixa de síntese dos sinais Y da sub- faixa de análise utilizando um fator de transposição de subfaixa e um fator de alongamento de subfaixa, pelo menos um e S sendo maior do que um, em que a unidade de processamento de subfaixa compreende: um extrator de blocos configurado para: i) formar Y quadros de L amostras de entrada, cada quadro sendo extraído da referida pluralidade de amostras de análise de valor complexo em um sinal de subfaixa de análise e o comprimento do quadro sendo L > I; e ii) aplicar um tamanho de salto do bloco de h amostras para a dita pluralidade de amostras de análise, antes da formação um quadro subsequente de L amostras de entrada, gerando assim uma sequência de quadros de amostras de entrada; uma unidade de processamento de quadro não-linear configurada para gerar, com base em Y quadros correspondentes de amostras de entrada formadas pelo bloco extrator, um quadro de amostras processadas por meio da determinação de uma fase e magnitude para cada amostra processada do quadro, em que, para pelo menos uma amostra processada: i) a fase da amostra processada é baseada nas respectivas fases da amostra de entrada correspondente em cada um dos Y quadros de amostras de entrada, e ii) a magnitude da amostra processada é baseada na magnitude da amostra de entrada correspondente em cada um dos Y quadros de amostras de entrada, e[0012] From the input signal, wherein each analysis subrange signal comprises a plurality of complex-valued analysis samples, each having a phase and a magnitude; a subrange processing unit configured to determine a synthesis subrange signal from the analysis subrange Y signals using a subrange transposition factor and a subrange stretching factor at least one and S being greater than one, wherein the subrange processing unit comprises: a block extractor configured to: i) form Y frames from L input samples, each frame being extracted from said plurality of complex valued analysis samples in an analysis subrange signal and the frame length being L >I; and ii) applying a block jump size of h samples to said plurality of analysis samples, prior to forming a subsequent frame of L input samples, thereby generating a sequence of frames of input samples; a non-linear frame processing unit configured to generate, based on Y corresponding frames of input samples formed by the extractor block, a frame of processed samples by determining a phase and magnitude for each processed sample of the frame, in that, for at least one processed sample: i) the phase of the processed sample is based on the respective phases of the corresponding input sample in each of the Y input sample frames, and ii) the magnitude of the processed sample is based on the magnitude of the corresponding input sample in each of the Y input sample frames, and

[0013] Uma unidade de sobreposição e adição configurada para determinar o sinal de subfaixa de síntese pela sobreposição e adição das amostras de uma sequência de quadros de amostras processadas, e[0013] An overlay and addition unit configured to determine the synthesis subrange signal by overlaying and adding the samples from a sequence of processed sample frames, and

[0014] um banco de filtros de síntese configurado para gerar o tempo alongado e/ou o sinal de frequência transposta do sinal de sub- faixa de síntese.[0014] a bank of synthesis filters configured to generate the time elongated and/or frequency transposed signal of the synthesis subband signal.

[0015] O sistema pode ser operável para qualquer valor inteiro positivo de Y. No entanto, é operável para pelo menos, Y = 2.[0015] The system can be operable for any positive integer value of Y. However, it is operable for at least Y = 2.

[0016] Em um segundo aspecto, a invenção fornece um método para gerar um tempo alongado e/ou sinal de frequência transposta a partir de um sinal de entrada. O método compreende: extrair uma série de Y> 2 de sinais de subfaixa de análise a partir do sinal de entrada, em que cada sinal de subfaixa de análise compreende uma pluralidade de amostras de análise de valor complexo, cada uma tendo uma fase e uma magnitude; formar os Y quadros de L amostras de entrada, cada quadro sendo extraída da referida pluralidade de amostras de análise de valor complexo em um sinal de subfaixa de análise e o comprimento do quadro sendo L> 1; aplicação de um tamanho de salto do bloco de h amostras para a dita pluralidade de amostras de análise, antes da extração de um quadro subsequente de L amostras de entrada, gerando assim uma sequência de quadros de amostras de entrada; geração, com base em Y quadros correspondentes de amostras de entrada, um quadro de amostras processadas por meio da determinação de uma fase e magnitude para cada amostra processada do quadro, em que, para pelo menos uma amostra processada:[0016] In a second aspect, the invention provides a method for generating a time elongated and/or frequency transposed signal from an input signal. The method comprises: extracting a series of Y>2 analysis subrange signals from the input signal, wherein each analysis subrange signal comprises a plurality of complex valued analysis samples, each having a phase and a magnitude; forming Y frames from L input samples, each frame being extracted from said plurality of complex-valued analysis samples into an analysis subrange signal and the length of the frame being L>1; applying a block jump size of h samples to said plurality of analysis samples, prior to extracting a subsequent frame of L input samples, thereby generating a sequence of frames of input samples; generating, based on Y corresponding frames of input samples, a frame of processed samples by determining a phase and magnitude for each processed sample in the frame, where, for at least one processed sample:

[0017] A fase da amostra processada está baseada nas fases res pectivas da amostra de entrada correspondente em pelo menos uma dos Y quadros de amostras de entrada, e a magnitude da amostra processada está baseada na magnitude da amostra de entrada correspondente em cada uma dos Y quadros de amostras de entrada;[0017] The phase of the processed sample is based on the respective phases of the corresponding input sample in at least one of the Y input sample frames, and the magnitude of the processed sample is based on the magnitude of the corresponding input sample in each of the Y frames of input samples;

[0018] Determinação do sinal de subfaixa de síntese pela super posição e adição das amostras de uma sequência de quadros de amostras processadas, e geração do sinal de tempo alongado e/ou o sinal de frequência transposta do sinal de subfaixa de síntese.[0018] Determination of the synthesis subrange signal by superposition and addition of samples from a sequence of processed sample frames, and generation of the time-stretched signal and/or the transposed frequency signal of the synthesis subrange signal.

[0019] Aqui, Y é um número inteiro arbitrário maior do que um. O sistema de acordo com o primeiro aspecto é operável para levar a cabo o método pelo menos, para Y = 2.[0019] Here, Y is an arbitrary integer greater than one. The system according to the first aspect is operable to carry out the method at least for Y = 2.

[0020] Um terceiro aspecto da invenção fornece um produto de programa de computador, incluindo um meio legível por computador (ou portador de dados) armazenamento de instruções de software para fazer um computador programável executar o método de acordo com o segundo aspecto.[0020] A third aspect of the invention provides a computer program product including a computer-readable medium (or data carrier) storing software instructions for causing a programmable computer to execute the method according to the second aspect.

[0021] A invenção baseia-se na constatação de que o conceito ge ral de produto vetorial HFR melhorado fornecerá melhores resultados quando os dados forem processados dispostos em blocos de amostras de subfaixas complexas. Entre outras coisas, isto torna possível aplicar uma compensação de fase em forma de quadro às amostras, que tenha sido descoberta que reduz os produtos de intermodulação, em algumas situações. Além disso, é possível aplicar um ajuste de magnitude, o que pode levar a efeitos vantajosos semelhantes. A implemen- tação da invenção de produto vetorial HFR melhorado inclui transposição harmônica baseada em bloco de subfaixa, o que pode reduzir sig-nificativamente os produtos de inter-modulação. Assim, um banco de filtros com uma resolução mais grosseira de frequência e/ou um menor grau de sobreamostragem (tal como um banco de filtros QMF) pode ser usado enquanto se preserva a alta qualidade de saída. No processamento baseado em blocos de subfaixa, um bloco de tempo de amostras de subfaixa complexas é processado com uma modificação de fase comum, e a superposição de várias amostras modificadas para formar uma amostra de subfaixa de saída tem o efeito líquido da supressão de produtos de intermodulação os quais, de outra forma ocorreriam quando o sinal de entrada de subfaixa consiste de várias senoides. Transposição baseada em processamento baseado em blocos de subfaixa tem complexidade computacional muito mais baixa do que transpositores de alta resolução e atinge quase a mesma qualidade para muitos sinais.[0021] The invention is based on the finding that the general concept of an improved HFR vector product will provide better results when data is processed arranged in blocks of complex subrange samples. Among other things, this makes it possible to apply frame-shaped phase compensation to samples, which has been found to reduce intermodulation products in some situations. Furthermore, it is possible to apply a magnitude adjustment, which can lead to similar advantageous effects. The implementation of the improved HFR vector product invention includes subrange block-based harmonic transposition, which can significantly reduce inter-modulation products. Thus, a filter bank with a coarser frequency resolution and/or a smaller degree of oversampling (such as a QMF filter bank) can be used while preserving high output quality. In subrange block-based processing, a time block of complex subrange samples is processed with a common phase modification, and the superposition of several modified samples to form an output subrange sample has the net effect of suppressing phase products. intermodulation which would otherwise occur when the subrange input signal consists of several sinusoids. Transposition based on subrange block-based processing has much lower computational complexity than high-resolution transposers and achieves almost the same quality for many signals.

[0022] Ou a finalidade desta descrição, é observado que nas con cretizações em que Y> 2, a unidade de processamento não-linear utiliza como entrada Y quadros "correspondentes" de amostras de entrada no sentido que os quadros são síncronos ou próximos de síncronos. Por exemplo, as amostras nos quadros respectivas podem estar relacionadas com os passos de tempo que têm uma sobreposição de tempo substancial entre os quadros. O termo "correspondente" também é usado no que diz respeito às amostras para indicar que estas são síncronas ou aproximadamente assim. Além disso, o termo "quadro" será usado como sinônimo de "bloco". Consequentemente, o "tamanho do salto do bloco" pode ser igual ao comprimento do quadro (possivelmente ajustada com respeito à diminuição da resolução, se tal for aplicada) ou pode ser menor do que o comprimento do quadro (possivelmente ajustada com respeito à diminuição da resolução, se tal for aplicada), em cujo caso se sobrepõem quadros consecutivos, no sentido de que uma amostra de entrada pode pertencer a mais de um quadro. O sistema não gera necessariamente todas as amostras processadas em um quadro, pela identificação da sua fase e magnitude baseada na fase e magnitude de todas os Y quadros correspondentes das amostras de entrada; sem se afastar da invenção, o sistema pode gerar a fase e/ou magnitude das mesmas amostras processadas baseado apenas em um número menor de amostras de entrada.[0022] For the purpose of this description, it is noted that in embodiments in which Y> 2, the non-linear processing unit uses as input Y "corresponding" frames of input samples in the sense that the frames are synchronous or close to synchronous. For example, samples in respective frames may be related to time steps that have substantial time overlap between frames. The term "corresponding" is also used with respect to samples to indicate that they are synchronous or approximately so. Furthermore, the term "frame" will be used as a synonym for "block". Consequently, the "block jump size" may be equal to the frame length (possibly adjusted with respect to downsampling, if such is applied) or may be smaller than the frame length (possibly adjusted with respect to downsampling). resolution, if applicable), in which case consecutive frames overlap, in the sense that an input sample may belong to more than one frame. The system does not necessarily generate all processed samples in a frame, by identifying their phase and magnitude based on the phase and magnitude of all Y corresponding frames of the input samples; Without departing from the invention, the system can generate the phase and/or magnitude of the same processed samples based only on a smaller number of input samples.

[0023] Em uma concretização, o banco de filtros de análise é um banco de filtros de quadratura em espelho (QMF) ou pseudo banco QMF com qualquer número de derivações e pontos. Pode, por exemplo, ser um banco QMF de 64 pontos.[0023] In one embodiment, the analysis filter bank is a mirror quadrature filter bank (QMF) or pseudo QMF bank with any number of taps and points. It could, for example, be a 64-point QMF bank.

[0024] O banco de filtros de análise pode ainda ser escolhido da classe das transformadas discretas de Fourier dotadas de janelas ou uma transformada em pequenas ondas. Vantajosamente, o banco de filtros de síntese coincide com o banco de filtros de análise ao ser, respectivamente, um banco QMF inverso um banco, um pseudobanco QMF inverso etc. Sabe-se que tais bancos de filtros podem ter uma resolução de frequência relativamente grosseira e/ou um grau relativamente baixo de sobreamostragem. Ao contrário da técnica anterior, a invenção pode ser concretizada usando tais componentes relativamente simples, sem necessariamente sofrer de uma diminuição da qualidade de saída; tais concretizações, consequentemente, representam uma vantagem econômica sobre a técnica anterior, em uma concretização, um ou mais dos seguintes é verdadeiro para o banco de filtro de análise: um período de tempo de análise é um espaçamento de frequências de análise é • o banco de filtros de análise inclui subfaixas de análise N> 1 indexadas por um índice de subfaixa de análise n = 0,..., N - 1; • uma subfaixa de análise está associada a uma faixa de frequência do sinal de entrada.[0024] The bank of analysis filters can also be chosen from the class of discrete Fourier transforms with windows or a small wave transform. Advantageously, the synthesis filter bank coincides with the analysis filter bank by being, respectively, an inverse QMF bank, an inverse QMF pseudo-bank, etc. It is known that such filter banks can have relatively coarse frequency resolution and/or a relatively low degree of oversampling. Unlike the prior art, the invention can be realized using such relatively simple components, without necessarily suffering from a decrease in output quality; Such embodiments consequently represent an economic advantage over the prior art; in one embodiment, one or more of the following is true for the analysis filter bank: an analysis time period is an analysis frequency spacing is • the analysis filter bank includes analysis subranges N> 1 indexed by an analysis subrange index n = 0,..., N - 1; • an analysis subband is associated with a frequency range of the input signal.

[0025] Em uma concretização, um ou mais dos seguintes é verda deiro para o banco de filtros de síntese: um período de tempo de síntese é um espaçamento de frequências de síntese é • o banco de filtros de síntese inclui subfaixas de síntese M> 1 indexadas por um índice de subfaixa de síntese m=0,... M - 1; • uma subfaixa de síntese está associada com uma faixa de frequência do sinal de tempo alongado e/ou frequência transposta.[0025] In one embodiment, one or more of the following is true for the synthesis filter bank: a synthesis time period is a synthesis frequency spacing is • the synthesis filter bank includes synthesis subranges M> 1 indexed by a synthesis subrange index m=0,... M - 1; • a synthesis subband is associated with a frequency band of the time-stretched signal and/or transposed frequency.

[0026] Em uma concretização, a unidade de processamento de quadro não-linear é adaptada para introduzir dois quadro (Y-2) a fim de gerar um quadro das amostras processadas, e a unidade de processamento de subfaixa inclui uma unidade de controle de processamento cruzado para gerar dados de controle de processamento cruzado. Por isso especificando as características quantitativas e/ou qualitativas do processamento de subfaixa, a invenção consegue flexibilidade e adaptabilidade. Os dados de controle podem especificar subfaixas (por exemplo, identificadas pelos índices) que diferem na frequência por uma frequência fundamental do sinal de entrada. Em outras palavras, os índices que identificam as subfaixas podem ser diferentes por um número inteiro aproximando a razão de tal frequência fundamental dividida pelo espaçamento de frequência de análise. Isto levará a uma saída psico-acusticamente agradável, conforme os novos componentes espectrais gerados pela transposição harmônica serão compatíveis com a série de harmônicos naturais.[0026] In one embodiment, the non-linear frame processing unit is adapted to input two frames (Y-2) in order to generate a frame from the processed samples, and the subrange processing unit includes a subrange control unit. cross processing to generate cross processing control data. Therefore, by specifying the quantitative and/or qualitative characteristics of subrange processing, the invention achieves flexibility and adaptability. The control data may specify subbands (e.g., identified by indices) that differ in frequency by a fundamental frequency of the input signal. In other words, the indices that identify the subbands can be different by an integer approximating the ratio of such fundamental frequency divided by the analysis frequency spacing. This will lead to a psycho-acoustically pleasing output, as the new spectral components generated by the harmonic transposition will be compatible with the natural harmonic series.

[0027] Em um desenvolvimento adicional da concretização anteri or, a análise (de entrada) e (saída) os índices de subfaixas de síntese são escolhidos de modo a satisfazer a equação (16) abaixo. Um pa râmetro uma que aparece nesta equação faz aplicável a ambos os bancos de filtros empilhados de forma estranha e uniforme. Quando os índices de subfaixa obtidos como uma solução aproximada (por exemplo, mínimos quadrados) para a equação (16), o novo componente espectral obtido por transposição harmônica será provavelmente para ser compatível com as séries de harmônicos naturais. Assim, o HFR vai ser susceptível de prover uma reconstrução fiel de um sinal original o qual tem tido o seu conteúdo de alta frequência removido.[0027] In a further development of the previous embodiment, the analysis (input) and (output) synthesis subrange indices are chosen so as to satisfy equation (16) below. One parameter that appears in this equation makes it applicable to both banks of oddly and evenly stacked filters. When the subrange indices obtained as an approximate solution (e.g., least squares) to equation (16), the new spectral component obtained by harmonic transposition will likely be to be compatible with the natural harmonic series. Thus, HFR will be likely to provide a faithful reconstruction of an original signal which has had its high frequency content removed.

[0028] Um outro desenvolvimento da concretização anterior forne ce uma forma de selecionar o parâmetro r aparecendo na equação (16) e que representa a ordem da transposição de produto vetorial. Dado um índice m, de subfaixa de saída cada valor da ordem r de transposição determinará dois índices de subfaixas de análise n1, n2. Este desenvolvimento adicional avalia as magnitudes das duas subfai- xas para uma série de opções de r e seleciona o valor que dá maximizado a mínima das duas magnitudes das subfaixas de análise. Esta forma de seleção dos índices pode evitar a necessidade de restaurar a magnitude suficiente, amplificando componentes fracas do sinal de entrada, o que pode levar a uma qualidade de saída deficiente. A este respeito, as magnitudes de subfaixa podem ser calculadas de um modo conhecido per se, tal como pela raiz quadrada das amostras de entrada ao quadrado formando um quadro (bloco) ou parte de um quadro. A magnitude da subfaixa também pode ser calculada como uma grandeza de uma amostra central, ou próxima do centro em um quadro. Esse cálculo pode indicar uma simples, mas, adequada medida de magnitude.[0028] Another development of the previous embodiment provides a way to select the parameter r appearing in equation (16) and which represents the order of the vector product transposition. Given an output subrange index m, each value of transposition order r will determine two analysis subrange indexes n1, n2. This further development evaluates the magnitudes of the two subranges for a series of r options and selects the value that maximizes the minimum of the two magnitudes of the analysis subranges. This way of index selection can avoid the need to restore sufficient magnitude by amplifying weak components of the input signal, which can lead to poor output quality. In this regard, subrange magnitudes can be calculated in a manner known per se, such as by square rooting the squared input samples forming a frame (block) or part of a frame. The subrange magnitude can also be calculated as a magnitude from a central sample, or near the center in a frame. This calculation can indicate a simple, but adequate measure of magnitude.

[0029] Em um desenvolvimento adicional da concretização anteri or, uma subfaixa de síntese pode receber contribuições de instâncias de transposição harmônica de acordo tanto com o processamento direto como com processamento baseado em produto vetorial. A este respeito, critérios de decisão podem ser aplicados para determinar se uma possibilidade particular de regenerar uma falta parcial por processamento baseado em produto vetorial deve ser usada ou não. Por exemplo, este desenvolvimento adicional pode ser adaptado para se abster de utilizar uma unidade de processamento cruzado de subfaixa se uma das condições que se seguem for cumprida: a razão entre a magnitude Ms da subfaixa de análise de termo de fonte direta produzindo a subfaixa de síntese e a menor magnitude Mc em um par ótimo de termos de fonte cruzada produzindo a subfaixa de síntese é maior do que uma constante predeterminada. a subfaixa de síntese já recebe uma contribuição significativa de uma unidade de processamento direto; uma frequência fundamental é menor do que o espaçamento do banco de filtro de análise [0029] In a further development of the previous embodiment, a synthesis subrange can receive contributions from instances of harmonic transposition according to both direct processing and vector product-based processing. In this regard, decision criteria can be applied to determine whether a particular possibility of regenerating a partial fault by vector product-based processing should be used or not. For example, this further development may be adapted to refrain from using a subrange cross-processing unit if one of the following conditions is met: the ratio of the magnitude Ms of the direct source term analysis subrange producing the subrange of synthesis and the smallest magnitude Mc in an optimal pair of cross-source terms producing the synthesis subrange is greater than a predetermined constant. the synthesis subrange already receives a significant contribution from a direct processing unit; a fundamental frequency is smaller than the analysis filter bank spacing

[0030] Em uma concretização, a invenção inclui diminuição da re solução (dizimação) do sinal de entrada.[0030] In one embodiment, the invention includes decreasing the resolution (decimation) of the input signal.

[0031] Com efeito, um ou mais dos quadros de amostras de entra da pode ser determinada por diminuição da resolução das amostras de análise de valor complexo em uma subfaixa, conforme pode ser efetuado pelo extrator de bloco.[0031] In effect, one or more of the input sample frames can be determined by decreasing the resolution of the complex-valued analysis samples by a subrange, as can be performed by the block extractor.

[0032] Em um desenvolvimento adicional da concretização anteri or, os fatores de diminuição da resolução que devem ser aplicados satisfazem a equação (15) abaixo. Nem ambos os fatores de diminuição da resolução têm permissão para ser zero, já que isso corresponde a um caso trivial. A equação (15) define uma relação entre os fatores de diminuição da resolução D 1, D2, com o fator de alongamento S da subfaixa e o fator de transposição da subfaixa :'=•?, e ainda mais com os coeficientes de fase T1, T2 que aparecem em uma expressão (13) para determinação da fase de uma amostra processada.[0032] In a further development of the previous embodiment, the resolution reduction factors that must be applied satisfy equation (15) below. Not both downsampling factors are allowed to be zero, as this corresponds to a trivial case. Equation (15) defines a relationship between the resolution decrease factors D 1, D2, with the subrange stretching factor S and the subrange transposition factor :'=•?, and further with the phase coefficients T1 , T2 that appear in an expression (13) to determine the phase of a processed sample.

[0033] Isto assegura uma correspondência entre a fase das amos tras processadas, com os outros componentes do sinal de entrada, ao qual as amostras processadas devem ser adicionadas.[0033] This ensures a correspondence between the phase of the processed samples, with the other components of the input signal, to which the processed samples must be added.

[0034] Em uma concretização, os quadros de amostras processa das são dotados de janelas antes de serem sobrepostos e adicionados. Uma unidade de abertura de janelas pode ser adaptada para aplicar uma função de janela de comprimento finito aos quadros das amostras processadas. Funções de janela apropriadas estão enumeradas nas concretizações.[0034] In one embodiment, the processed sample frames are provided with windows before being overlaid and added. A windowing unit can be adapted to apply a finite length window function to the processed sample frames. Appropriate window functions are enumerated in the embodiments.

[0035] O inventor percebeu que métodos de produto vetorial do tipo divulgado no WO2G1G/081892 não são totalmente compatíveis com as técnicas de processamento baseadas em blocos de subfaixa desde o início. Embora tal método possa ser satisfatoriamente aplicado a uma das amostras de subfaixa em um bloco, isto pode levar a distorção se fosse estendido de maneira simples para as outras amostras do bloco. Para este fim, uma concretização aplica funções de janela compreendendo amostras de janela que somam - quando ponderadas por pesos complexos e desviada por um tamanho do salto - para uma sequência substancialmente constante. O tamanho do salto pode ser o produto do tamanho h do salto do bloco e o fator de alongamento da subfaixa S. O uso de tais funções de janela reduz o impacto de artefatos de distorção. Alternativamente ou adicionalmente, tais funções de janela podem igualmente permitir outras medidas reduzir artefatos, tais como rotações de fase das amostras processadas.[0035] The inventor realized that vector product methods of the type disclosed in WO2G1G/081892 are not fully compatible with processing techniques based on subrange blocks from the outset. Although such a method can be satisfactorily applied to one of the subrange samples in a block, it may lead to distortion if it were simply extended to the other samples in the block. To this end, one embodiment applies window functions comprising window samples that sum - when weighted by complex weights and offset by a jump size - to a substantially constant sequence. The jump size can be the product of the block jump size h and the subband stretching factor S. Using such window functions reduces the impact of distortion artifacts. Alternatively or additionally, such window functions may also allow other measures to reduce artifacts, such as phase rotations of the processed samples.

[0036] De preferência, pesos consecutivos complexos, os quais são aplicados para avaliar a condição nas amostras de janela, diferem somente por uma rotação de fase fixa. Ainda de preferência, a referida rotação de fase fixa é proporcional à frequência fundamental do sinal de entrada. A rotação de fase também pode ser proporcional à ordem da transposição do produto vetorial a ser aplicado e/ou ao parâmetro de transposição física e/ou à diferença dos fatores de diminuição da resolução e/ou ao período de tempo de análise. A rotação de fase pode ser dada pela equação (21), pelo menos em um sentido aproximado.[0036] Preferably, complex consecutive weights, which are applied to evaluate the condition in the window samples, differ only by a fixed phase rotation. Still preferably, said fixed phase rotation is proportional to the fundamental frequency of the input signal. The phase rotation may also be proportional to the transposition order of the vector product to be applied and/or the physical transposition parameter and/or the difference in the resolution reduction factors and/or the analysis time period. The phase rotation can be given by equation (21), at least in an approximate sense.

[0037] Em uma concretização, a presente invenção possibilita transposição harmônica de produto vetorial de transposição harmônica melhorada ao modificar a abertura de janelas de síntese em resposta a um parâmetro de frequência fundamental.[0037] In one embodiment, the present invention enables harmonic transposition of improved harmonic transposition vector product by modifying the opening of synthesis windows in response to a fundamental frequency parameter.

[0038] Em uma concretização, os quadros sucessivos de amostras processadas são adicionados com uma certa sobreposição. Para alcançar a sobreposição adequada, os quadros de quadros processados são adequadamente deslocados por um tamanho de salto que é o tamanho h do salto do bloco elevado pelo fator de alongamento S da subfaixa. Assim, se a sobreposição das quadros consecutivos de amostras de entrada for L - h, então a sobreposição das quadros consecutivos de amostras processadas pode ser S(L - h).[0038] In one embodiment, successive frames of processed samples are added with a certain overlap. To achieve adequate overlap, the processed frame frames are appropriately shifted by a jump size that is the block jump size h raised by the subband stretch factor S. Thus, if the overlap of consecutive frames of input samples is L - h, then the overlap of consecutive frames of processed samples can be S(L - h).

[0039] Em uma concretização, o sistema de acordo com a inven ção é operável para gerar não só uma amostra processada com base em Y = 2 amostras de entrada, mas também com base em Y = 1 de amostra única.[0039] In one embodiment, the system according to the invention is operable to generate not only a processed sample based on Y = 2 input samples, but also based on Y = 1 single sample.

[0040] Assim, o sistema pode regenerar parciais faltantes não só através de uma abordagem baseada no produto vetorial (tal como pela equação (13)), mas, também por uma abordagem direta de subfaixa (tal como pela equação (5) ou (11)). De preferência, uma unidade de controle é configurada para controlar a operação do sistema, incluindo qual abordagem é para ser usada para regenerar um determinado parcial faltante.[0040] Thus, the system can regenerate missing partials not only through a vector product-based approach (such as by equation (13)), but also by a direct subrange approach (such as by equation (5) or ( 11)). Preferably, a control unit is configured to control the operation of the system, including which approach is to be used to regenerate a particular missing partial.

[0041] Em um desenvolvimento adicional da concretização prece dente, o sistema é, além disso, adaptado para gerar uma amostra processada, com base em mais do que três amostras, isto é, para Y> 3. Por exemplo, uma amostra processada que pode ser obtida por múltiplas instâncias da transposição harmônica baseada em produto vetorial pode contribuir para uma amostra processada, por múltiplas instâncias do processamento direto de subfaixa, ou por uma combinação de transposição de produto vetorial e transposição direta. Esta opção de adaptação do método de transposição proporciona uma HFR poderosa e versátil. Por conseguinte, nesta forma de realização é operável para levar a cabo o método de acordo com o segundo aspecto da invenção, para Y = 3, 4, 5 etc..[0041] In a further development of the preceding embodiment, the system is further adapted to generate a processed sample, based on more than three samples, i.e., for Y > 3. For example, a processed sample that can be obtained by multiple instances of vector product-based harmonic transposition may contribute to a processed sample, by multiple instances of direct subrange processing, or by a combination of vector product transposition and direct transposition. This transposition method adaptation option provides a powerful and versatile HFR. Therefore, in this embodiment it is operable to carry out the method according to the second aspect of the invention, for Y = 3, 4, 5 etc..

[0042] Uma concretização está configurada para determinar uma amostra processada como um número complexo que tem uma magnitude que é o valor médio das respectivas magnitudes das amostras de entrada correspondentes. O valor médio pode ser uma média aritmética (ponderada), média geométrica (ponderada) ou média harmônica (ponderada) de duas ou mais amostras de entrada. No caso Y = 2, a média está baseada em duas amostras de entrada complexas. Preferivelmente, a magnitude da amostra processada é um valor geométrico ponderado. Mais preferencialmente, o valor geométrico é ponderado por meio dos parâmetros-e 1 - , como na equação (13). Aqui, o parâmetro de ponderação da magnitude geométrica é um número real inversamente proporcional ao fator de transposição Q da subfaixa. O parâmetro pode ser ainda inversamente proporcional ao fator de alongamento S.[0042] One embodiment is configured to determine a processed sample as a complex number that has a magnitude that is the average value of the respective magnitudes of the corresponding input samples. The average value can be an arithmetic mean (weighted), geometric mean (weighted), or harmonic mean (weighted) of two or more input samples. In the case Y = 2, the average is based on two complex input samples. Preferably, the magnitude of the processed sample is a weighted geometric value. More preferably, the geometric value is weighted using the parameters- and 1 - , as in equation (13). Here, the weighting parameter of the geometric magnitude is a real number inversely proportional to the transposition factor Q of the subrange. The parameter it may also be inversely proportional to the stretching factor S.

[0043] Em uma concretização, o sistema está adaptado para de terminar uma amostra processada como um número complexo tendo uma fase que é uma combinação linear das fases respectivas de amostras de entrada correspondentes nos quadros de amostras de entrada. Em particular, a combinação linear pode compreender as fases relativas a duas amostras de entrada (Y=2). A combinação linear de duas fases pode aplicar-se a coeficientes inteiros diferentes de ze- ro, cuja soma é igual ao fator de alongamento S multiplicado pelo fator Q de transposição da subfaixa. Opcionalmente, a fase obtida pela tal combinação linear é ainda ajustada por um parâmetro fixo de correção de fase. A fase da amostra processada pode ser dada pela equação (13).[0043] In one embodiment, the system is adapted to terminate a processed sample as a complex number having a phase that is a linear combination of the respective phases of corresponding input samples in the input sample frames. In particular, the linear combination may comprise phases relative to two input samples (Y=2). The linear combination of two phases can apply to non-zero integer coefficients, the sum of which is equal to the stretching factor S multiplied by the subrange transposition factor Q. Optionally, the phase obtained by such linear combination is further adjusted by a fixed phase correction parameter. The phase of the processed sample can be given by equation (13).

[0044] Em uma concretização, o extrator de blocos (ou um passo análogo em um método de acordo com a invenção) está adaptado para interpolar duas ou mais amostras de análise a partir de um sinal da subfaixa de análise, a fim de obter uma amostra de entrada que será incluído em um quadro (bloco). Tal interpolação pode permitir sintetização do sinal de entrada por um fator não inteiro. As amostras de análise a ser interpoladas podem ou não ser consecutivas.[0044] In one embodiment, the block extractor (or an analogous step in a method according to the invention) is adapted to interpolate two or more analysis samples from an analysis subrange signal in order to obtain a Input sample that will be included in a frame (block). Such interpolation can allow synthesis of the input signal by a non-integer factor. The analysis samples to be interpolated may or may not be consecutive.

[0045] Em uma concretização, a configuração do processamento da subfaixa pode ser controlado por dados de controle fornecidos a partir de fora da unidade que efetua o processamento. Os dados de controle podem estar relacionados com propriedades acústicas momentâneas do sinal de entrada. Por exemplo, o próprio sistema pode incluir uma seção adaptada para determinar propriedades acústicas momentâneas do sinal, tais como a frequência fundamental (dominante) do sinal. O conhecimento da frequência fundamental fornece uma orientação na seleção das subfaixas de análise a partir das quais as amostras processadas devem ser obtidas. Adequadamente, o espaçamento das subfaixas de análise é proporcional a tal frequência fundamental do sinal de entrada. Como uma alternativa, os dados de controle também podem ser fornecidos de fora do sistema, de preferência, ao serem incluídos em um formato de codificação apropriado para a transmissão como um fluxo de bits através de uma rede de comunicação digital. Além dos dados de controle, tal formato de codificação pode incluir informação relacionada com componentes de frequência mais baixa de um sinal (por exemplo, componentes na pos. 701 na Figura 7).[0045] In one embodiment, the subrange processing configuration may be controlled by control data provided from outside the unit performing the processing. The control data may be related to momentary acoustic properties of the input signal. For example, the system itself may include a section adapted to determine momentary acoustic properties of the signal, such as the fundamental (dominant) frequency of the signal. Knowledge of the fundamental frequency provides guidance in selecting the analysis sub-ranges from which processed samples should be obtained. Suitably, the spacing of the analysis subbands is proportional to such fundamental frequency of the input signal. As an alternative, control data may also be provided from outside the system, preferably by being included in an encoding format suitable for transmission as a bit stream over a digital communications network. In addition to control data, such a coding format may include information relating to lower frequency components of a signal (e.g., components in pos. 701 in Figure 7).

[0046] Todavia, no interesse da economia de largura de faixa o formato de preferência não inclui informações completas relativas aos componentes de frequência mais alta, (pos. 702), a qual pode ser regenerada pela invenção. A invenção pode em particular fornecer um sistema de decodificação com uma unidade de recepção de dados de controle configurada para receber tais dados de controle, se incluídos em um fluxo de bits recebido que também codifica o sinal de entrada ou recebido como um sinal separado ou fluxo de bits.[0046] However, in the interest of saving bandwidth the preferred format does not include complete information relating to the higher frequency components, (pos. 702), which can be regenerated by the invention. The invention may in particular provide a decoding system with a control data receiving unit configured to receive such control data if included in a received bit stream that also encodes the input signal or received as a separate signal or stream. of bits.

[0047] Uma concretização fornece uma técnica para a realização eficiente de cálculos ocasionados pelo método da invenção. Para este fim, uma implementação de hardware pode incluir um pré- normalizador para redimensionar as magnitudes das amostras de entrada correspondentes em algumas dos Y quadros em que um quadro de amostras processadas deve ser baseada. Após tal redimensionamento, uma amostra processada pode ser calculada como um produto complexo (ponderado) das amostras de entrada redimensionadas e, possivelmente não redimensionadas. Uma amostra de entrada que aparece como um fator redimensionado no produto precisa normalmente não reaparecer como um fator não redimensionado. Com a possível exceção do parâmetro de correção de fase θ, é possível avaliar a equação (13) como um produto de amostras de entrada complexas (possivelmente redimensionadas). Isto representa uma vantagem computacional em comparação com os tratamentos separados da magnitude e da fase de uma amostra processada.[0047] One embodiment provides a technique for efficiently carrying out calculations caused by the method of the invention. To this end, a hardware implementation may include a pre-normalizer to scale the magnitudes of the corresponding input samples in some of the Y frames on which a frame of processed samples is to be based. After such resizing, a processed sample can be calculated as a complex (weighted) product of the resized and possibly unrescaled input samples. An input sample that appears as a rescaled factor in the product must normally not reappear as an unscaled factor. With the possible exception of the phase correction parameter θ, it is possible to evaluate equation (13) as a product of complex (possibly rescaled) input samples. This represents a computational advantage compared to separate treatments of the magnitude and phase of a processed sample.

[0048] Em uma concretização, um sistema configurado para o ca so de Y = 2 compreende dois extratores de bloco adaptados para formar um quadro de amostras de entrada de cada um, em operação paralela.[0048] In one embodiment, a system configured for the case of Y = 2 comprises two block extractors adapted to form a frame of input samples from each, in parallel operation.

[0049] Em um desenvolvimento adicional das concretizações que representam Y> 3, um sistema pode compreender uma pluralidade de unidades de processamento de subfaixa, cada uma das quais é configurada para determinar um sinal intermediário de subfaixa de síntese utilizando um fator de transposição de subfaixa diferente e/ou um fator de alongamento de subfaixa diferente e/ou método de transposição diferindo por ser baseado em produto vetorial ou direto. As unidades de processamento de subfaixa podem ser dispostas em paralelo, para funcionamento em paralelo nesta concretização, o sistema pode ainda compreender uma unidade de mesclar disposta a jusante das unidades de processamento de subfaixa e a montante do banco de filtros de síntese. A unidade de mesclar pode ser adaptada para combinar (por exemplo, através da mistura conjunta) sinais correspondentes intermediários de subfaixa de síntese para se obter o sinal de subfaixa de síntese. Como já mencionado, a subfaixa de síntese intermediária, que é mesclada pode ter sido obtida tanto com base na transposição harmonia de produto direto e de produto vetorial. Um sistema de acordo com a concretização pode ainda compreender um núcleo decodifica- dor para decodificar um fluxo de bits em um sinal de entrada. Ele também pode compreender uma unidade de processamento de HFR adaptada para aplicar a informação de faixa espectral, em especial através da realização de modelação espectral. A operação da unidade de processamento de HFR pode ser controlada por informação codificada no fluxo de bits.[0049] In a further development of embodiments representing Y > 3, a system may comprise a plurality of subrange processing units, each of which is configured to determine a synthesis subrange intermediate signal using a subrange transposition factor and/or a different subrange stretching factor and/or transposition method differing in that it is based on vector or direct product. The subrange processing units may be arranged in parallel, for parallel operation in this embodiment, the system may further comprise a merging unit disposed downstream of the subrange processing units and upstream of the synthesis filter bank. The blending unit may be adapted to combine (e.g., by mixing together) corresponding intermediate synthesis subrange signals to obtain the synthesis subrange signal. As already mentioned, the intermediate synthesis subrange that is merged may have been obtained both based on direct product and cross product harmony transposition. A system according to the embodiment may further comprise a decoder core for decoding a stream of bits in an input signal. It may also comprise an HFR processing unit adapted to apply spectral range information, in particular by performing spectral modeling. The operation of the HFR processing unit can be controlled by information encoded in the bit stream.

[0050] Uma concretização fornece HFR de sinais multidimensio- nais, por exemplo, em um sistema de reprodução de áudio em um formato estéreo, compreendendo canais Z, como esquerdo, direito, central, envolvente, etc.. Em uma implementação possível para o processamento de um sinal de entrada com uma pluralidade de canais, as amostras processadas de cada canal são com base no mesmo número de amostras de entrada, embora o fator de alongamento S e o fator de transposição Q para cada faixa pode variar entre os canais. Para este fim, a implementação pode compreender um banco de filtros de análise para a produção de sinais Y de subfaixa de análise de cada canal, uma unidade de processamento de subfaixa para gerar os sinais de subfaixa Z e um banco de filtros de síntese para gerar sinais de tempo alongado e/ou de frequência transposta os quais formam o sinal de saída.[0050] One embodiment provides HFR of multidimensional signals, for example, in an audio reproduction system in a stereo format, comprising Z channels such as left, right, center, surround, etc.. In one possible implementation for the processing an input signal with a plurality of channels, the processed samples of each channel are based on the same number of input samples, although the stretching factor S and the transposition factor Q for each track may vary between channels. To this end, the implementation may comprise an analysis filter bank for producing analysis subrange Y signals from each channel, a subrange processing unit for generating the Z subrange signals, and a synthesis filter bank for generating elongated time and/or transposed frequency signals which form the output signal.

[0051] Em variações da concretização anterior, o sinal de saída pode compreender canais de saída que são baseados em diferentes números de sinais de subfaixa de análise. Por exemplo, pode ser aconselhável dedicar uma maior quantidade de recursos computacionais para HFR de canais acusticamente importantes; por exemplo, canais a serem reproduzidas por fontes de áudio localizadas em frente a um ouvinte podem ser favorecidos em detrimento de canais envolventes ou traseiros.[0051] In variations of the previous embodiment, the output signal may comprise output channels that are based on different numbers of analysis subrange signals. For example, it may be advisable to dedicate a greater amount of computational resources to HFR of acoustically important channels; for example, channels to be reproduced by audio sources located in front of a listener may be favored over surround or rear channels.

[0052] Enfatiza-se que a invenção refere-se a todas as combina ções das características acima, mesmo que estas sejam relatadas em concretizações diferentes.[0052] It is emphasized that the invention refers to all combinations of the above characteristics, even if these are reported in different embodiments.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0053] A presente invenção agora será descrita por meio de exemplos ilustrativos, não limitando o escopo ou espírito da invenção, com referência aos desenhos anexos.[0053] The present invention will now be described by means of illustrative examples, without limiting the scope or spirit of the invention, with reference to the attached drawings.

[0054] A Figura 1 ilustra o princípio de transposição harmônica ba seada em bloco de subfaixa.[0054] Figure 1 illustrates the principle of harmonic transposition based on a subrange block.

[0055] A Figura 2 ilustra a operação de processamento de bloco de subfaixa não linear com uma entrada de subfaixa.[0055] Figure 2 illustrates the non-linear subrange block processing operation with a subrange input.

[0056] A Figura 3 ilustra a operação de processamento de bloco de subfaixa não linear com duas entradas de subfaixa.[0056] Figure 3 illustrates the non-linear subrange block processing operation with two subrange inputs.

[0057] A Figura 4 ilustra a transposição harmônica baseada em bloco de subfaixa melhorada por produto vetorial.[0057] Figure 4 illustrates vector product-enhanced subrange block-based harmonic transposition.

[0058] A Figura 5 ilustra um cenário exemplificativo para a aplica ção da transposição baseada em bloco de subfaixa usando várias ordens de transposição em um codec de áudio HFR melhorado.[0058] Figure 5 illustrates an exemplary scenario for applying subrange block-based transposition using various transposition orders in an enhanced HFR audio codec.

[0059] A Figura 6 ilustra um cenário exemplificativo para a opera ção de uma transposição baseada em bloco de subfaixa de ordem múltipla aplicando um banco de filtros de análise QMF de 64 faixas.[0059] Figure 6 illustrates an exemplary scenario for the operation of a multi-order subrange block-based transposition applying a 64-band QMF analysis filter bank.

[0060] As Figuras 7 e 8 ilustram os resultados experimentais do método descrito de transposição baseada em bloco de subfaixa.[0060] Figures 7 and 8 illustrate the experimental results of the described subrange block-based transposition method.

[0061] A Figura 9 mostra um detalhe da unidade de processamen to não-linear da Figura 2, incluindo um pré-normalizador e um multiplicador.[0061] Figure 9 shows a detail of the non-linear processing unit of Figure 2, including a pre-normalizer and a multiplier.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDASDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

[0062] As concretizações descritas a seguir são meramente ilus trativas dos princípios da presente invenção, TRANSPOSIÇÃO HARMÔNICA BASEADA EM BLOCO DE SUBFAIXA MELHORADA POR PRODUTO VETORIAL. Entende-se que modificações e variações dos arranjos e detalhes aqui descritos serão evidentes para outros especializados na técnica. É intenção, portanto, que a invenção seja limitada apenas pelo escopo das concretizações e não pelos detalhes específicos apresentados a título de descrição e explicação das concretizações neste documento.[0062] The embodiments described below are merely illustrative of the principles of the present invention, SUB-RANGE BLOCK-BASED HARMONIC TRANSPOSITION IMPROVED BY VECTOR PRODUCT. It is understood that modifications and variations of the arrangements and details described herein will be apparent to others skilled in the art. It is the intention, therefore, that the invention be limited only by the scope of the embodiments and not by the specific details presented by way of description and explanation of the embodiments in this document.

[0063] A Figura 1 ilustra o princípio de transposição harmônica ba seada em bloco de subfaixa, alongamento de tempo, ou uma combinação de transposição e alongamento de tempo. O sinal de entrada de domínio de tempo é introduzido em um banco de filtros de análise 101 que fornece uma multiplicidade de sinais de subfaixa de valores complexos. Estes são alimentados à unidade de processamento da subfai- xa 102, cuja operação pode ser influenciada por dados de controle 104. Cada subfaixa de saída pode ser obtida do processamento de uma ou de duas subfaixas de entrada, ou mesmo como uma sobrepo- sição do resultado de várias de tais subfaixas processadas. A multiplicidade de subfaixas de saída de valores complexos é alimentada a um banco de filtros de síntese 103, que por sua vez emite o sinal de domínio de tempo modificado. Os dados de controle opcionais 104 descrevem a configuração e os parâmetros de processamento da subfaixa os quais podem ser adaptados ao sinal a ser transposto. Para o caso de transposição melhorada por produto vetorial, esses dados podem transportar informações relativas a uma frequência fundamental dominante.[0063] Figure 1 illustrates the principle of subrange block-based harmonic transposition, time stretching, or a combination of transposition and time stretching. The time domain input signal is fed into an analysis filter bank 101 that provides a plurality of complex valued subrange signals. These are fed to the subrange processing unit 102, the operation of which may be influenced by control data 104. Each output subrange may be obtained from the processing of one or two input subranges, or even as an overlay of the result of several such processed sub-tracks. The plurality of complex valued output subbands is fed to a synthesis filter bank 103, which in turn outputs the modified time domain signal. Optional control data 104 describes the configuration and processing parameters of the subband which can be adapted to the signal to be transposed. For the case of vector product-enhanced transposition, this data can carry information relative to a dominant fundamental frequency.

[0064] A Figura 2 ilustra a operação de processamento de bloco de subfaixa não linear com uma entrada de subfaixa. Dados os valores-alvo de alongamento do tempo físico e transposição, e os parâmetros físicos dos bancos de filtros de análise e de síntese 101 e 103, um deduz alongamento de tempo subfaixa e parâmetros de transposição, bem como um índice de subfaixa de origem para cada índice alvo de subfaixa. O objetivo do processamento de bloco de subfaixa então é o de realizar a transposição correspondente, alongamento do tempo, ou uma combinação de transposição e alongamento de tempo do sinal de subfaixa de origem de valores complexos a fim de produzir o sinal de subfaixa alvo.[0064] Figure 2 illustrates the non-linear subrange block processing operation with a subrange input. Given the physical time stretching and transposition target values, and the physical parameters of the analysis and synthesis filter banks 101 and 103, one deduces subrange time stretching and transposition parameters, as well as a source subrange index for each subband target index. The purpose of subrange block processing then is to perform corresponding transposition, time stretching, or a combination of transposition and time stretching of the source subrange signal of complex values in order to produce the target subrange signal.

[0065] Um extrator de bloco 201 amostra um quadro finito de amostras do sinal de entrada de valor complexo. O quadro é definido por uma posição do ponteiro de entrada e o fator de transposição de subfaixa. Este quadro sofre processamento não-linear na seção de processamento 202 é a seguir dotada de janelas por janelas de comprimento finito e possivelmente variável na seção de abertura de janelas 203. As amostras resultantes são adicionadas a amostras produzidas previamente em uma unidade de sobreposição e adição 204 onde a posição do quadro de saída é definida pela posição de um ponteiro de saída. O ponteiro de entrada é incrementado por um valor fixo e o ponteiro de saída é incrementado pelo fator de alongamento de sub- faixa vezes o mesmo valor. Uma iteração dessa cadeia de operações irá produzir um sinal de saída com a duração sendo o fator de alongamento da subfaixa vezes a duração do sinal de entrada da subfaixa, até o comprimento da janela de síntese, e com frequências complexas transpostas pelo fator de transposição da subfaixa. Os sinais de controle 104 podem influenciar cada uma das três seções 201, 202, 203.[0065] A block extractor 201 samples a finite frame of samples from the complex-valued input signal. The frame is defined by an input pointer position and the subrange transpose factor. This frame undergoes non-linear processing in the processing section 202 and is then provided with windows of finite and possibly variable length in the windowing section 203. The resulting samples are added to previously produced samples in an overlay and add unit. 204 where the position of the output frame is defined by the position of an output pointer. The input pointer is incremented by a fixed value and the output pointer is incremented by the subrange stretch factor times the same value. One iteration of this chain of operations will produce an output signal with the duration being the subrange stretching factor times the duration of the subrange input signal, up to the length of the synthesis window, and with complex frequencies transposed by the subrange transposition factor. subrange. Control signals 104 can influence each of the three sections 201, 202, 203.

[0066] A Figura 3 ilustra a operação de processamento de bloco de subfaixa não linear com duas entradas de subfaixa. Dados os valores-alvo de alongamento do tempo físico e transposição, e os parâmetros físicos dos bancos de filtros de análise e de síntese 101 e 103, um deduz alongamento de tempo subfaixa e parâmetros de transposição, bem como dois índices de subfaixa de origem para cada índice alvo de subfaixa. No caso em que o processamento não-linear de bloco da subfaixa for para ser usado para a criação de parciais faltando através da adição do produto vetorial, a configuração das seções 301-1, 301-2, 302, 303, bem como os valores dos dois índices da subfaixa de origem, podem depender da saída 403 de uma unidade de controle de processamento cruzado 404. O objetivo do processamento de bloco da subfaixa é realizar a transposição correspondente, alongamento de tempo, ou uma combinação de transposição e alongamento de tempo de dois sinais de subfaixa de valores complexos a fim de produzir o sinal alvo de subfaixa. Um primeiro extrator de bloco 301-1 amostra um período de tempo finito de amostras da primeira subfaixa de origem de valor complexo, e o segundo extrator de bloco 301-2 amostra um quadro finito de amostras da segunda subfaixa de origem de valor complexo. Os quadros são definidos por uma posição comum do ponteiro de entrada e o fator de transposição de subfaixa. Os dois quadros sofrem processamento não-linear em 302 e são subsequentemente dotados de janelas por janelas de comprimento finito na seção de abertura de janelas 303. A unidade de sobreposição e adição 204 pode ter uma estrutura similar ou idêntica àquela mostrada na Figura 2. Uma iteração dessa cadeia de operações irá produzir um sinal de saída com a duração sendo o fator de alongamento da subfaixa vezes os dois sinais de entrada da subfaixa, (até o comprimento da janela de síntese).[0066] Figure 3 illustrates the non-linear subrange block processing operation with two subrange inputs. Given the physical time stretching and transposition target values, and the physical parameters of the analysis and synthesis filter banks 101 and 103, one deduces subrange time stretching and transposition parameters, as well as two source subrange indices for each subband target index. In the case where non-linear subrange block processing is to be used for creating missing partials by adding the cross product, the configuration of sections 301-1, 301-2, 302, 303, as well as the values of the two indices of the source subrange, may depend on the output 403 of a cross-processing control unit 404. The purpose of block processing of the subrange is to perform corresponding transposition, time stretching, or a combination of transposition and time stretching of two complex-valued subrange signals in order to produce the subrange target signal. A first block extractor 301-1 samples a finite time frame of samples from the first complex-valued source subrange, and the second block extractor 301-2 samples a finite frame of samples from the second complex-valued source subrange. The frames are defined by a common input pointer position and the subrange transpose factor. The two frames undergo non-linear processing at 302 and are subsequently windowed by windows of finite length in the windowing section 303. The overlay and addition unit 204 may have a similar or identical structure to that shown in Figure 2. A iteration of this chain of operations will produce an output signal with the duration being the subrange stretching factor times the two subrange input signals, (up to the length of the synthesis window).

[0067] No caso dos dois sinais de entrada de subfaixa levarem as mesmas frequências, o sinal de saída terá frequências complexas transpostas pelo fator de transposição da subfaixa. No caso em que os dois sinais de subfaixa levam frequências diferentes, a presente invenção ensina que a abertura de janelas 303 pode ser adaptada para gerar um sinal de saída que tem uma frequência-alvo adequada para a geração de parciais faltando no sinal transposto.[0067] In case the two subrange input signals carry the same frequencies, the output signal will have complex frequencies transposed by the subrange transposition factor. In the case where the two subband signals carry different frequencies, the present invention teaches that the windowing 303 can be adapted to generate an output signal that has a target frequency suitable for generating missing partials in the transposed signal.

[0068] A Figura 4 ilustra o princípio de transposição baseada em bloco de subfaixa melhorada por produto vetorial, alongamento de tempo, ou uma combinação de transposição e alongamento de tempo. A unidade de processamento direto de subfaixa 401 pode ser do tipo já descrito com referência à Figura 2 (seção 202) ou Figura 3. Uma unidade de processamento de subfaixa cruzada 402 é também alimentada com a multidão de sinais de subfaixa de valores complexos, e sua operação é influenciada pelos dados de controle de processamento cruzado 403. A unidade de processamento cruzado de subfaixa 402 executa o processamento não-linear de blocos subfaixa do tipo com duas entradas de subfaixa descritas na Fig. 3, e as subfaixas alvo de saída são adicionadas àquelas do processamento direto de subfaixa no adicionador 405.[0068] Figure 4 illustrates the principle of subrange block-based transposition enhanced by vector product, time stretching, or a combination of transposition and time stretching. The direct subrange processing unit 401 may be of the type already described with reference to Figure 2 (section 202) or Figure 3. A cross subrange processing unit 402 is also fed with the multitude of complex valued subrange signals, and its operation is influenced by cross-processing control data 403. The sub-range cross-processing unit 402 performs non-linear processing of sub-range blocks of the type with two sub-range inputs described in Fig. 3, and the target output sub-ranges are added to those of direct subrange processing in adder 405.

[0069] Os dados de controle de processamento cruzado 403 po dem variar para cada posição do ponteiro de entrada e consistem de, pelo menos: uma lista selecionada de índices de subfaixa-alvo; • um par de índices de subfaixa de origem para cada índice selecionado de subfaixa-alvo; e uma janela de síntese de comprimento finito.[0069] Cross-processing control data 403 may vary for each position of the input pointer and consists of at least: a selected list of target subrange indices; • a pair of source subrange indices for each selected target subrange index; and a synthesis window of finite length.

[0070] Uma unidade de controle de processamento cruzado 404 fornece estes dados de controle de processamento cruzado 403 dada uma parte dos dados de controle 104 descrevendo uma frequência fundamental e a multiplicidade de sinais de subfaixa de valores complexos emitidos do banco de filtros de análise 101. Os dados de controle 104 também podem transportar outros parâmetros de configuração de sinal dependentes que influenciam o processamento do produto vetorial.[0070] A cross-processing control unit 404 provides this cross-processing control data 403 given a portion of the control data 104 describing a fundamental frequency and the plurality of complex-valued subrange signals output from the analysis filter bank 101 Control data 104 may also carry other dependent signal configuration parameters that influence vector product processing.

[0071] No texto a seguir, uma descrição de princípios da transpo sição e alongamento de tempo baseados em bloco de subfaixa melhorada por produto vetorial serão delineados com referências às Figuras 1-4, pela adição de terminologia matemática apropriada.[0071] In the following text, a description of vector product-enhanced subrange block-based transposition and time stretching principles will be outlined with references to Figures 1-4, by the addition of appropriate mathematical terminology.

[0072] Os dois parâmetros configuração principais do transpositor geral de harmônicos e/ou alongador de tempo são: o fator de alongamento de tempo físico desejado; e o fator de transposição física desejada.[0072] The two main configuration parameters of the general harmonic transposer and/or time stretcher are: the desired physical time stretching factor; It is the desired physical transposition factor.

[0073] Os bancos de filtros 101 e 103 podem ser de qualquer tipo modulado exponencial complexo tal como QMF ou um DFT com janela ou um da transformada de ondas pequenas. O banco de filtros de análise 101 e o banco de filtros de síntese 103 podem ser empilhados de forma estranha e uniforme na modulação e podem ser definidos desde uma ampla faixa de protótipos de filtros e/ou janelas Apesar de todas essas escolhas de segunda ordem afetam os detalhes no projeto subsequente tal como correção de fase e de gestão de mapeamento de subfaixa, os parâmetros de projeto do sistema principal para o processamento de subfaixa geralmente podem ser obtidos a partir dos dois quocientes dos seguintes quatro parâmetros de bancos de filtros, todos medidos em unidades físicas. No quociente acima é a etapa de tempo de amostra da subfaixa ou passo de tempo do banco de filtros de análise 101 (por exemplo, medido em segundos [s]); é o espaçamento de frequências de subfaixa do banco de filtros de análise 103 (por exemplo, medido em Hertz [1/s]); é a etapa de tempo de amostra da subfaixa ou passo de tempo do banco de filtros de síntese 103 (por exemplo, medido em segundos [s]); e é o espaçamento de frequências de subfaixa do banco de filtros de síntese 103 (por exemplo, medido em Hertz [1/s]);[0073] The filter banks 101 and 103 can be of any complex exponential modulated type such as QMF or a windowed DFT or a small wave transform. The analysis filter bank 101 and the synthesis filter bank 103 can be stacked oddly and evenly in modulation and can be defined from a wide range of prototype filters and/or windows. details in subsequent design such as phase correction and subrange mapping management, the main system design parameters for subrange processing can generally be obtained from the two quotients of the following four filter bank parameters, all measured in physical units. In the above quotient is the sample time step of the subrange or time step of the analysis filter bank 101 (e.g., measured in seconds [s]); is the subband frequency spacing of the analysis filter bank 103 (e.g., measured in Hertz [1/s]); is the sample time step of the subrange or time step of the synthesis filter bank 103 (e.g., measured in seconds [s]); It is is the subband frequency spacing of the synthesis filter bank 103 (e.g., measured in Hertz [1/s]);

[0074] Para a configuração da unidade de processamento de sub- faixa 102, os seguintes parâmetros devem ser calculados: S: o fator de alongamento da subfaixa, isto é, o fator alongamento que é aplicado dentro da unidade de processamento de sub- faixa 102 como uma proporção das amostras de entrada e de saída a fim de conseguir um alongamento do tempo físico geral do sinal de domínio de tempo por S; Q: o fator de transposição da subfaixa, isto é, o fator de transposição que é aplicado dentro da unidade de processamento de subfaixa 102 a fim de conseguir uma transposição global de frequência física do sinal de domínio de tempo pelo fator Q; e a correspondência entre índices de subfaixa de origem e alvo, em que n denota um índice de uma subfaixa de análise que entra na unidade de processamento de subfaixa 102, e m denota um índice de uma subfaixa de síntese correspondente na saída da unidade de processamento de subfaixa 102.[0074] For the configuration of the sub-range processing unit 102, the following parameters must be calculated: S: the sub-range elongation factor, that is, the elongation factor that is applied within the sub-range processing unit 102 as a proportion of the input and output samples in order to achieve an overall physical time stretching of the time domain signal by S; Q: the subrange transposition factor, that is, the transposition factor that is applied within the subrange processing unit 102 in order to achieve an overall physical frequency transposition of the time domain signal by the Q factor; and the correspondence between source and target subrange indices, wherein n denotes an index of an analysis subrange entering the subrange processing unit 102, and m denotes an index of a corresponding synthesis subrange at the output of the processing unit 102. subrange 102.

[0075] A fim de determinar o fator alongamento da subfaixa S ob serva-se que um sinal de entrada para o banco de filtros de análise 101 de duração física D corresponde a um númerodas amos tras da subfaixa de análise na entrada da unidade de processamento da subfaixa 302.[0075] In order to determine the stretching factor of the subband S, it is noted that an input signal to the analysis filter bank 101 of physical duration D corresponds to a number of the analysis subrange samples at the input of the subrange processing unit 302.

[0076] Estas amostrasserão alongadas para pe la unidade de processamento de subfaixa 102 a qual aplica o fator de alongamento da subfaixa S.[0076] These samples will be extended to by the subband processing unit 102 which applies the subband stretching factor S.

[0077] Na saída do banco de filtros de síntese103 estas amostras resultam em um sinal de saída tendo uma duração física de Uma vez que esta última duração deve atender ao valor especificado, ou seja, uma vez que a duração do sinal de saída no domínio do tempo deve ser de tempo alongado em comparação com o sinal de entrada no domínio do tempo pelo fator S de alongamento de tempo físico, a seguinte regra de projeto é obtida: [0077] At the output of the synthesis filter bank103 these samples result in an output signal having a physical duration of Since this last duration must meet the specified value, i.e., since the duration of the time domain output signal must be time elongated compared to the time domain input signal by the lengthening factor S physical time, the following design rule is obtained:

[0078] A fim de determinar o fator de transposição de subfaixa Q o qual é aplicado dentro da unidade de processamento subfaixa 102 a fim de conseguir uma transposição física, observa-se que uma se- noide de entrada para o banco de filtros análise 101 de frequência física resultará em um sinal complexo de subfaixa de análise com frequência angular de tempo discreto e a contribuição princi-pal ocorre dentro da subfaixa de análise com o índice Uma senoide de saída na saída do banco de filtros de síntese 103 da frequência física transposta desejada resultará da alimentação da subfaixa de síntese com o índice com um sinal complexo de subfaixa de frequência angular discrete. Neste contexto, deve ser tomado cuidado para evitar a síntese de frequências de saída distorcidas diferentes de Normalmente, isto pode ser evitado fazendo escolhas apropriadas de segunda ordem tal como discutido, por exemplo, ao selecionar bancos de filtros de análise e/ou de síntese apropriados. A frequência discreta na saída da unidade de processamento de subfaixa 102 deverá corresponder à frequência de tempo discreta na entrada da unidade de processamento de subfaixa 102 multiplicada pelo fator de transposição de subfaixa Q. Isto é, por definição igual e a seguinte relação entre o fator de transposição física Q e o fator de transposição da subfaixa Q pode ser determinada. [0078] In order to determine the subrange transposition factor Q which is applied within the subrange processing unit 102 in order to achieve a physical transposition , it is observed that an input sinusoid for the filter bank physical frequency analysis 101 will result in a complex analysis subrange signal with discrete-time angular frequency and the main contribution occurs within the analysis subrange with the index An output sinusoid at the output of the synthesis filter bank 103 of the desired transposed physical frequency will result from feeding the synthesis subrange with the index with a complex signal of discrete angular frequency subrange . In this context, care must be taken to avoid the synthesis of distorted output frequencies other than Typically, this can be avoided by making appropriate second-order choices as discussed, for example, by selecting appropriate analysis and/or synthesis filter banks. The discrete frequency at the output of the subband processing unit 102 must correspond to the discrete time frequency at the input of the subrange processing unit 102 multiplied by the subrange transposition factor Q. That is, by definition equal and the following relationship between the physical transposition factor Q and the subrange transposition factor Q can be determined.

[0079] Da mesma forma, o índice n de subfaixa de origem ou de análise adequado da unidade de processamento de subfaixa 102 para um dado índice m de subfaixa-alvo ou de síntese deve obedecer: [0079] Likewise, the appropriate source or analysis subrange index n of the subrange processing unit 102 for a given target or synthesis subrange index m must comply with:

[0080] Em uma concretização, ela contémisto é, o espaçamento de frequência do banco de filtros de síntese 103 corresponde ao espaçamento de frequência do banco de filtros de análise 101 multiplicado pelo fator de transposição física, e o mapeamento de um para um de análise a síntese do índice subfaixa n=m pode ser aplicado. Em outras concretizações, o mapeamento do índice de subfaixa pode depender dos detalhes dos parâmetros do banco de filtros. Em particular, se a fração do espaçamento de frequência do banco de filtros de síntese 103 e o banco de filtros análise 101 é diferente do fator de transposição física uma ou duas subfaixas de origem podem ser atribuídas a uma subfaixa-alvo determinada. No caso de duas sub- faixas de origem, pode ser preferível utilizar duas subfaixas de origem adjacentes com índice n, n+1, respectivamente.[0080] In one embodiment, it contains that is, the frequency spacing of the synthesis filter bank 103 corresponds to the frequency spacing of the analysis filter bank 101 multiplied by the physical transposition factor, and the one-to-one mapping of analysis to synthesis subband index n=m can be applied. In other embodiments, the subrange index mapping may depend on the details of the filter bank parameters. In particular, if the frequency spacing fraction of the synthesis filter bank 103 and the analysis filter bank 101 is different from the physical transposition factor one or two source subranges can be assigned to a given target subrange. In the case of two source subranges, it may be preferable to use two adjacent source subranges with index n, n+1, respectively.

[0081] Isto é, as subfaixas de origem primeira e segunda são dadas por um ou outro (n(m), n(m) + 1) ou (n(m) +1, n(m)).[0081] That is, the first and second origin subranges are given by either (n(m), n(m) + 1) or (n(m) +1, n(m)).

[0082] O processamento de subfaixa da Figura 2 com uma única subfaixa de origem será descrito agora como uma função os parâmetros de processamento de subfaixa S e Q. Deixe-se x(k) ser o sinal de entrada ao bloco extrator 201, e deixe-se h ser o passo de entrada do bloco. Ou seja, x(k) é um sinal complexo de subfaixa de análise de uma subfaixa de análise com índice n.[0082] The subrange processing of Figure 2 with a single source subrange will now be described as a function of the subrange processing parameters S and Q. Let x(k) be the input signal to extractor block 201, and let h be the input step of the block. That is, x(k) is a complex analysis subrange signal of an analysis subrange with index n.

[0083] O bloco extraído pelo extrator de bloco 201 pode, sem perda de generalidade, ser considerado como definido por L=R+R2 amos- tras [0083] The block extracted by block extractor 201 can, without loss of generality, be considered to be defined by L=R+R2 samples

[0084] Em que o número inteiro l é um índice de contagem de blo-co, L é o comprimento do bloco esão inteiros não negativos.[0084] Where the integer l is a block count index, L is the length of the block and are non-negative integers.

[0085] Observa-se que para Q=1, o bloco é extraído de amostras consecutivas, porém, para Q>1, uma redução da resolução é realizada de tal maneira que os endereços de entrada são estendidos pelo fator Q.[0085] It is observed that for Q=1, the block is extracted from consecutive samples, however, for Q>1, a resolution reduction is performed in such a way that the input addresses are extended by the Q factor.

[0086] Se Q for um número inteiro esta operação é normalmente simples de executar, enquanto que um método de interpolação pode ser necessário para valores não inteiros de Q. Este enunciado é relevante também para valores não-inteiros do incremento h, isto é, do passo do bloco de entrada. Em uma concretização, filtros de interpolação curtos, por exemplo, filtros com duas derivações de filtro, podem ser aplicados ao sinal de subfaixa de valor complexo.[0086] If Q is an integer this operation is normally simple to perform, whereas an interpolation method may be necessary for non-integer values of Q. This statement is also relevant for non-integer values of the increment h, i.e. of the input block pitch. In one embodiment, short interpolation filters, e.g., filters with two filter taps, can be applied to the complex-valued subband signal.

[0087] Por exemplo, se uma amostra no índice de tempo fracioná rio k + 0.5 for necessário, uma interpolação de duas derivações da formaonde os coeficientes a, b podem ser constantes ou podem depender de um índice de subfaixa (vide, por exemplo, WO2004/097794 e WO2007/085275), pode assegurar uma qualidade suficiente.[0087] For example, if a sample at fractional time index k + 0.5 is required, a two-lead interpolation of the form where the coefficients a, b can be constant or can depend on a sub-range index (see, for example, WO2004/097794 and WO2007/085275), it can ensure sufficient quality.

[0088] Um caso especial interessante da fórmula (4) éonde o bloco extraído consiste de uma única amostra, ou seja, o com-primento do bloco é L=1.[0088] An interesting special case of formula (4) is where the extracted block consists of a single sample, that is, the length of the block is L=1.

[0089] Com a representação polar de um número complexoem que é a magnitude do número complexo e é a fase do número complexo, a unidade de processamento não-linear 202 produzindo o quadro de saída , a partir da produzindo o quadro de entrada é vantajosamente definida pelo fator de modificação de fase até [0089] With the polar representation of a complex number on what is the magnitude of the complex number and is the complex number phase, the nonlinear processing unit 202 producing the output frame , from producing the input frame is advantageously defined by the phase modification factor until

[0090] Ondeé um parâmetro de ponderação geométrica de magnitude.[0090] Where is a geometric magnitude weighting parameter.

[0091] O caso corresponde a uma modificação de fase pura do bloco extraído. Um valor particularmente atraente da ponderação da magnitude épara o qual certo alívio de complexidade computacional é obtido independentemente do comprimento do bloco e a resposta transiente resultante é de certa forma melhorada em relação ao caso O parâmetro de correção de fase depende dos detalhes do banco de filtros e os índices de subfaixa de origem e alvo. Em uma concretização, o parâmetro de correção de fase e pode ser determinado experimentalmente varrendo um conjunto de senoides de entrada. Além disso, o parâmetro de correção de fase pode ser obtido por meio do estudo da diferença de fase de dos senoides complexas da subfaixa-alvo adjacentes ou através da otimização do desem- penho para um tipo de pulso Dirac de sinal de entrada. Finalmente, com um projeto adequado dos bancos de filtros de análise e de síntese 101 e 103, o parâmetro de correção de fase S pode ser colocado em zero, ou omitido. O fator de modificação de fase T deve ser um número inteiro de tal forma que os coeficientes T-l e l sejam[0091] The case corresponds to a pure phase modification of the extracted block. A particularly attractive value of magnitude weighting is for which some computational complexity relief is obtained regardless of block length and the resulting transient response is somewhat improved with respect to the case The phase correction parameter depends on the filter bank details and the source and target subrange indices. In one embodiment, the phase correction parameter and can be determined experimentally by sweeping a set of input sinusoids. Additionally, the phase correction parameter can be obtained by studying the phase difference of two adjacent target subband complex sinusoids or by optimizing performance for a Dirac pulse type input signal. Finally, with proper design of the analysis and synthesis filter banks 101 and 103, the phase correction parameter S can be set to zero, or omitted. The phase modification factor T must be an integer such that the coefficients Tl and l are

[0092] Inteiros na combinação linear de fases na primeira linha da fórmula (5). Com esta hipótese, isto é, com o pressuposto de que o fator de modificação de fase T é um número inteiro, o resultado da modificação não linear é bem definido mesmo que as fases sejam ambíguas por modulo de identificação [0092] Integers in the linear combination of phases in the first line of formula (5). With this hypothesis, that is, with the assumption that the phase modification factor T is an integer, the result of the nonlinear modification is well defined even if the phases are ambiguous by identification module

[0093] Ou seja, a fórmula (5) especifica que a fase, de uma amostra de quadros de saída é determinada pela compensação da fase de uma amostra correspondente de quadro de entrada por um valor de deslocamento constante. Este valor de deslocamento constante pode depender do fator T de modificação, o qual por sua vez depende do fator de alongamento da subfaixa e/ou do fator de transposição da subfaixa. Além disso, o valor de deslocamento constante pode depender da fase de uma amostra de quadro de entrada particular do quadro de entrada. Esta amostra de quadro de entrada em particular é mantida fixa para a determinação da fase de todas as amostras de quadros de saída de um determinado bloco. Na facilidade da fórmula (5), a fase da amostra central do quadro de entrada é utilizada como a fase da amostra de quadro de entrada em particular.[0093] That is, formula (5) specifies that the phase of a sample of output frames is determined by offsetting the phase of a corresponding sample of input frame by a constant offset value. This constant displacement value may depend on the modification factor T, which in turn depends on the subrange elongation factor and/or the subrange transposition factor. Furthermore, the constant offset value may depend on the phase of a particular input frame sample of the input frame. This particular input frame sample is held fixed for determining the phase of all output frame samples of a given block. In the facility of formula (5), the central sample phase of the input frame is used as the phase of the particular input frame sample.

[0094] A segunda linha da formula (5) especifica que, a magnitude de uma amostra do quadro de saída pode depender da amplitude da amostra correspondente do quadro de entrada. Além disso, a magnitude de uma amostra de uma amostra de quadro de saída pode depender da magnitude de uma amostra de quadro de entrada em particular. Esta amostra de quadro de entrada em particular pode ser usada para a determinação da magnitude de todas as amostras de qua- dros de saída. No caso da fórmula (5), a amostra central do quadro de entrada é utilizada como a amostra de quadro de entrada em particular. Em uma concretização, a magnitude de uma amostra do quadro de saída pode corresponder à média geométrica da magnitude da amostra correspondente do quadro de entrada e a amostra de quadro de entrada em particular.[0094] The second line of formula (5) specifies that the magnitude of a sample of the output frame may depend on the amplitude of the corresponding sample of the input frame. Furthermore, the magnitude of a sample of an output frame sample may depend on the magnitude of a particular input frame sample. This particular input frame sample can be used for determining the magnitude of all output frame samples. In the case of formula (5), the central sample of the input frame is used as the particular input frame sample. In one embodiment, the magnitude of a sample of the output frame may correspond to the geometric mean of the magnitude of the corresponding sample of the input frame and the particular input frame sample.

[0095] Na unidade de abertura de janelas 203, uma janela w de comprimento L é aplicada à quadro de saída resultando na quadro de saída com janelas: [0095] In the window opening unit 203, a window w of length L is applied to the output frame resulting in the windowed output frame:

[0096] Finalmente, assume-se que todas os quadros são estendidas por zeros, e a operação de sobreposição e adição 204 é definida por:[0096] Finally, it is assumed that all frames are spanned by zeros, and the overlap and addition operation 204 is defined by:

[0097] [0097]

[0098] Na qual se deve notar que a unidade de sobreposição e adição 204 aplica um passo de bloco de Sh, isto é, um passo de tempo, que é S vezes maior do que o passo h do bloco de entrada. Devido a esta diferença nos passos de tempo da fórmula (4) e (7) a duração do sinal de saída z (k) é S vezes a duração do sinal de entrada x (k), isto é, o sinal de subfaixa de síntese tem sido alongado pelo fator de alongamento de subfaixa S em comparação com o sinal de subfaixa de análise. Deve ser notado que esta observação normalmente se aplica, se o comprimento L da janela for insignificante em comparação com a duração do sinal.[0098] In which it should be noted that the overlay and addition unit 204 applies a block step of Sh, that is, a time step, which is S times greater than the step h of the input block. Due to this difference in the time steps of formula (4) and (7) the duration of the output signal z (k) is S times the duration of the input signal x (k), i.e. the synthesis subband signal has been stretched by the subrange stretching factor S compared to the analysis subrange signal. It should be noted that this observation normally applies if the window length L is insignificant compared to the signal duration.

[0099] Para o caso em que uma senoide complexa é usada como entrada, para o processamento de subfaixa 102, isto é, um sinal de subfaixa de análise correspondente a uma senoide complexa: [0099] For the case where a complex sinusoid is used as input, for subrange processing 102, that is, an analysis subrange signal corresponding to a complex sinusoid:

[00100] Pode ser determinado por aplicando as fórmulas (4) - (7) que a saída do processamento de subfaixa 102, isto é, o sinal de sub- faixa de síntese, correspondente, é dado por: [00100] It can be determined by applying formulas (4) - (7) that the output of subband processing 102, that is, the corresponding synthesis subband signal, is given by:

[00101] Independentemente de. Assim, uma senoide complexa de frequência de tempo discreta será transformada em uma senoide complexa com uma frequência tempo discreta desde que a janela de síntese se desloque com um passo de Sh resuma ao mesmo valor constante K para todos os k, [00101] Regardless of . Thus, a complex sinusoid of discrete time frequency will be transformed into a complex sinusoid with a discrete time frequency as long as the synthesis window moves with a step of Sh sums up to the same constant value K for all k,

[00102] É ilustrativo considerar o caso especial de transposição pura onde S=1 e T=Q. Se o passo do bloco de entrada for h: -1 e R1 = 0, R2 = 1, todo o acima, isto é, notadamente a fórmula (5), reduz à regra de modificação de fase baseada em "point-wise" ou amostra; [00102] It is illustrative to consider the special case of pure transposition where S=1 and T=Q. If the step of the input block is h: -1 and R1 = 0, R2 = 1, all of the above, i.e. notably formula (5), reduces to the "point-wise" based phase modification rule or sample;

[00103] A unidade de processamento de subfaixa 102 pode utilizar dados de controle 104 para definir parâmetros de processamento determinados, por exemplo, o comprimento do bloco dos extratores de bloco.[00103] The subrange processing unit 102 may use control data 104 to set certain processing parameters, for example, the block length of the block extractors.

[00104] No que se segue, a descrição do processamento de subfai- xa será estendido para cobrir o caso da Figura 3, com duas entradas de subfaixa. Deixe-se' ser o sinal de entrada de subfaixa para o primeiro extrator de bloco 301-1 e deixar ser o sinal de entrada de subfaixa para o segundo extrator de bloco 301-2. Cada extrator pode usar um fator de redução da resolução diferente, levando aos blocos extraídos, [00104] In what follows, the description of subrange processing will be extended to cover the case of Figure 3, with two subrange inputs. Let yourself ' be the subrange input signal for the first block extractor 301-1 and let be the subrange input signal for the second block extractor 301-2. Each extractor can use a different downsampling factor, leading to extracted blocks,

[00105] O processamento não-linear 302 produz a quadro de saída e pode ser definida por [00105] Non-linear processing 302 produces the output frame and can be defined by

[00106] O processamento em 303 é novamente descrito por (6) e (7) e 204 é idêntico ao processamento de sobreposição e adição descrito no contexto do caso de entrada única.[00106] The processing at 303 is again described by (6) and (7) and 204 is identical to the overlap and addition processing described in the context of the single-input case.

[00107] A definição dos parâmetros não negativos reais e os parâmetros não negativos inteiros e a janela de síntese w agora dependem do modo funcionamento desejado. Observa-se que, se a mesma subfaixa for alimentada a ambas as entradasas nneracões (12) e 113) e , as operações (i2) e (13) se reduzem a aquelas de (4) e (5), no caso de entrada simples.[00107] Defining real non-negative parameters and the integer non-negative parameters and the synthesis window w now depend on the desired operating mode. It is observed that if the same substrip is fed to both inputs nneractions (12) and 113) and , operations (i2) and (13) reduce to those of (4) and (5), in the case of simple input.

[00108] Em uma concretização, em que a proporção do espaçamento da frequênciado banco de filtros de síntese 103 e o espa-çamento da frequência do banco de filtros de análise 101 é diferente do fator de transposição física desejado , pode ser benéfico determinar as amostras de uma subfaixa de síntese com o índice m de duas subfaixas de análise com índice n, n+1, respectivamente. Para um dado índice m, o índice correspondente n pode ser dado pelo valor inteiro obtido ao truncar o valor do índice de análise n dado pela fórmula (3).[00108] In one embodiment, in which the frequency spacing ratio of the synthesis filter bank 103 and the frequency spacing of analysis filter bank 101 is different from the desired physical transposition factor , it may be beneficial to determine samples from a synthesis subrange with index m from two analysis subranges with index n, n+1, respectively. For a given index m, the corresponding index n can be given by the integer value obtained by truncating the value of the analysis index n given by formula (3).

[00109] Um dos sinais da subfaixa de análise, por exemplo, o sinal da subfaixa de análise correspondente ao índice n, é alimentado dentro do primeiro extrator de bloco 303-1 e o outro sinal de subfaixa de análise, por exemplo, o que corresponde a um índice n +, 1 é alimentado no segundo bloco extrator 301-2. Com base nestes dois sinais de subfaixa de análise um sinal de subfaixa de síntese correspondente ao índice m é determinado de acordo com o processamento delineado acima. A atribuição dos sinais de subfaixa de análise adjacentes aos dois extratores de blocos 301 -1 e 302-1 pode ser baseado no restante que é obtido quando se trunca o valor do índice da fórmula (3), isto é, a diferença do valor do índice exato dado pela fórmula (3) e o valor inteiro n truncado obtido a partir da fórmula (3). Se o restante for maior do que 0, 5, então o sinal da subfaixa de análise correspondente ao índice n pode ser atribuído a o segundo extrator de bloco 302-2, de outra forma este sinal da subfaixa de análise pode ser atribuído a o primeiro extrator de blocos 301-1. Neste modo de operação, os parâmetros podem ser concebidos de tal modo que sinais de entrada de subfaixa compartilhando a mesma frequência complexa w , [00109] One of the analysis subrange signals, for example, the analysis subrange signal corresponding to index n, is fed into the first block extractor 303-1 and the other analysis subrange signal, e.g. corresponds to an index n +, 1 is fed into the second extractor block 301-2. Based on these two analysis subrange signals a synthesis subrange signal corresponding to index m is determined according to the processing outlined above. The assignment of the analysis subrange signals adjacent to the two block extractors 301 -1 and 302-1 can be based on the remainder that is obtained when truncating the index value of formula (3), i.e., the difference of the value of the exact index given by formula (3) and the truncated integer value obtained from formula (3). If the remainder is greater than 0.5, then the analysis subrange signal corresponding to index n can be assigned to the second block extractor 302-2, otherwise this analysis subrange signal can be assigned to the first block extractor blocks 301-1. In this mode of operation, the parameters can be designed such that subrange input signals sharing the same complex frequency w,

[00110] Leva a um sinal de saída de subfaixa sendo uma senoide complexa com uma frequência tempo discrete [00110] Leads to a subrange output signal being a complex sinusoid with a discrete time frequency

[00111] Ocorre que isso acontece se as seguintes relações se mantêm: [00111] This happens if the following relationships hold:

[00112] Para o modo de operação para gerar parciais faltando por meio de produtos vetoriais, os critérios de projeto são diferentes. Vol-tando ao parâmetro físico de transposição o objetivo de uma adição de produto vetorial for para produzir uma saída nas frequências dadas entradas nas frequências onde é uma frequência fundamental pertencente a um componente dominante com tom determinado do sinal de entrada.[00112] For the mode of operation to generate missing partials via vector products, the design criteria are different. Returning to the physical transposition parameter The purpose of a cross product addition is to produce an output at the frequencies given inputs on frequencies where is a fundamental frequency belonging to a dominant component with a determined tone of the input signal.

[00113] Como descrito no WO2010/081892, a adição seletiva de tais termos resultará em uma conclusão da série de harmônicas e uma redução significativa do artefato tom fantasma.[00113] As described in WO2010/081892, selective addition of such terms will result in a completion of the harmonic series and a significant reduction of the ghost tone artifact.

[00114] Um algoritmo construtivo para operar o controle de proces-samento cruzado 404 será agora delineado.[00114] A constructive algorithm for operating cross-processing control 404 will now be outlined.

[00115] Dado um índice de subfaixa-alvo m, o parâmetro e a frequência fundamental podem-se deduzir os índices de subfaixas de origem apropriados n e n2, resolvendo o seguinte sistema de equações em um sentido aproximado, [00115] Given a target subrange index m, the parameter and the fundamental frequency one can deduce the appropriate source subrange indices n and n2 by solving the following system of equations in an approximate sense,

[00116] OndePara modulação de banco de filtros empilhados de forma estranha (como normalmente usado para bancos de filtros QMF e MDCT) e para modulação de banco de filtros empilhados de forma uniforme (como normalmente usado para bancos de filtros FFT).[00116] Where For oddly stacked filter bank modulation (as typically used for QMF and MDCT filter banks) and for uniformly stacked filter bank modulation (as typically used for FFT filter banks).

[00117] Com as definições,a frequência fundamental medida em unidades do espaçamento da frequência do banco de filtros de análise; o quociente da síntese para análise de frequências de subfaixa de espaçamento, e o alvo de valor real para um índice de origem menor de valor inteiro, um exemplo de solução aproximada vantajosa para (16) é dada por selecionar n, como o inteiro mais pró- ximo a como o inteiro mais próximo a.[00117] With the settings, the fundamental frequency measured in units of the frequency spacing of the analysis filter bank; the synthesis quotient for analysis of spacing subrange frequencies, and the real-valued target to a smaller integer-valued source index, an example of an advantageous approximate solution to (16) is given by selecting n, as the closest integer to as the closest integer to .

[00118] Se a frequência fundamental for menor do que o espaçamento banco de filtros de análise, isto é, se, pode ser vantajoso cancelar a adição de um produto vetorial.[00118] If the fundamental frequency is smaller than the analysis filter bank spacing, that is, if , it may be advantageous to cancel the addition of a cross product.

[00119] Como é ensinado no WO2010/081892, um produto vetorial não deve ser adicionado a uma subfaixa de saída a qual já tem uma contribuição principal significativa da transposição sem produtos veto-riais. Além disso, no máximo um dos casos deve contri buir para a saída do produto vetorial. Aqui, estas regras podem ser re-alizadas através da execução das seguintes três etapas para cada índice m de subfaixa-alvo de saída: Calcular o Mc máximo sobre todas as opções de d ; da mínima das magnitudes candidatas de subfaixas de Origem e avaliado em (ou a partir de uma região próxima origem de) o passo de tempo central, em que as subfaixas de origem pode ser dado pelos índices n, e n2 como na equação (16); Calcular a magnitude correspondente para o termo de origem direta |x| obtidos a partir de uma subfaixa de origem com índice3, Ativar o termo cruzado de uma escolha vencedora para Mc no ponto 1 acima.[00119] As taught in WO2010/081892, a vector product should not be added to an output subrange which already has a significant main contribution from transposition without vector products. Furthermore, at most one of the cases must contribute to the output of the vector product. Here, these rules can be realized by performing the following three steps for each target output subrange index m: Calculate the maximum Mc over all d options; of the minimum of the candidate magnitudes of subranges of Origin and evaluated at (or from a region close to the origin of) the central time step , in which the source subbands can be given by the indices n, and n2 as in equation (16); Calculate the corresponding magnitude for the direct source term |x| obtained from a source subrange with index 3, Activate the cross term of a winning choice for Mc in point 1 above.

[00120] Somente seonde q é um valor limiar predeterminado.[00120] Only if where q is a predetermined threshold value.

[00121] Variações deste procedimento podem ser desejáveis, dependendo dos parâmetros de configuração do sistema em particular. Uma dessas variações é substituir o limiar rígido do ponto 3 por regras mais suaves dependendo do quocienteOutra variação é ex-pandir a maximização no ponto 1 para mais do que opções, por exemplo, definida por uma lista finita de valores candidatos para fre-quência fundamental medida em unidades de análise de espaçamento de frequências P . Ainda outra variação é aplicar medidas diferentes de magnitudes de subfaixa, tal como a magnitude de uma amostra fixa, uma magnitude máxima, uma magnitude média, uma magnitude em norma de sentido , etc..[00121] Variations of this procedure may be desirable depending on the configuration parameters of the particular system. One such variation is to replace the hard threshold in point 3 with softer rules depending on the quotient Another variation is to expand the maximization at point 1 to more than options, for example, defined by a finite list of candidate values for fundamental frequency measured in frequency spacing analysis units P. Yet another variation is to apply different measures of subrange magnitudes, such as a fixed sample magnitude, a maximum magnitude, an average magnitude, a magnitude in normal sense. , etc..

[00122] A lista das faixas alvo de origem m selecionadas pela adição de um produto vetorial junto com os valores de constitui uma parte principal dos dados de controle de processamento cruzado 403. O que fica por descrever são os parâmetros de configuração os parâmetros inteiros não negativosque aparecem na rotação de fase (13) e a janela de síntese para ser utilizada no pro-cessamento cruzado de subfaixa 402. Inserindo o modelo senoidal para a situação de produto vetorial conduz aos seguintes sinais da sub- faixa de origem; [00122] The list of source target tracks m selected by adding a vector product together with the values of constitutes a major part of the cross-processing control data 403. What remains to be described are the configuration parameters non-negative integer parameters which appear in the phase rotation (13) and the synthesis window to be used in sub-range cross-processing 402. Inserting the sinusoidal model for the vector product situation leads to the following signals from the source sub-range;

[00123] Ondeigualmente, a subfaixa de saída desejada é de forma: [00123] Where Likewise, the desired output subrange is of the form:

[00124] Os cálculos mostram que esta meta de produção pode ser conseguida se (15) for satisfeita conjuntamente com: [00124] Calculations show that this production target can be achieved if (15) is satisfied together with:

[00125] As condições (15) e (19) são equivalentes a: [00125] Conditions (15) and (19) are equivalent to:

[00126] Que define os fatores inteirospara a modificação de fase em (13) e fornece uma certa liberdade de projeto na definição dos valores dos fatores de diminuição da resolução O parâmetro de ponderação de magnitude pode ser vantajosamente escolhido para . Como pode ser visto, estes parâmetros de configuração dependem apenas da frequência fundamental através da seleção de r. No entanto, por (18) para conter, uma nova condição na janela de síntese w emerge, nomeadamente: [00126] Which defines the integer factors for the phase modification in (13) and provides a certain design freedom in defining the values of the resolution reduction factors The magnitude weighting parameter can be advantageously chosen to . As can be seen, these configuration parameters depend only on the fundamental frequency through the selection of r. However, by (18) to contain, a new condition in the synthesis window w emerges, namely:

[00127] Uma janela de síntese w a qual satisfaz (21) exata ou apro-ximadamente deve ser fornecida como a última peça dos dados de controle de processamento cruzado 403.[00127] A synthesis window w which satisfies (21) exactly or approximately must be provided as the last piece of cross-processing control data 403.

[00128] É de salientar que o algoritmo acima para computação de processamento cruzado de dados de controle 403 com base nos pa-râmetros de entrada, tal Omo um índice de subfaixa-alvo de saída m e uma frequência fundamental é de uma natureza puramente exem- plificativa e, como tal, não limita o escopo da invenção. Variações desta divulgação dentro do conhecimento do especialista e experimentação de rotina - por exemplo, um método adicional de processamento subfaixa baseado em blocos que fornece um sinal (18) como saída em resposta a sinais de entrada (17) - cai inteiramente dentro do escopo da invenção.[00128] It is noteworthy that the above algorithm for computing cross-processing of control data 403 based on input parameters, such as an output target subrange index m and a fundamental frequency is of a purely exemplary nature and, as such, does not limit the scope of the invention. Variations of this disclosure within the skill of the art and routine experimentation - for example, an additional block-based subband processing method that provides a signal (18) as output in response to input signals (17) - fall entirely within the scope of the invention. invention.

[00129] A Figura 5 ilustra um cenário exemplificativo para a aplicação da transposição baseada em bloco de subfaixa usando várias ordens de transposição em um codec de áudio HFR melhorado. Um fluxo de bits transmitido é recebido em um decodificador central 501, que fornece um sinal decodificado central de baixa largura de faixa em uma frequência de amostragemO sinal decodificado central de baixa largura de faixa é reamostrado para a frequência de amostragem de saída por meio de um complexo banco de análise de 32 faixas moduladas QMF 502 seguido por um banco de síntese de 64 faixas QMF (QMF inverso) 505. Os dois bancos de filtros 502 e 505 compartem os mesmos parâmetros físicos a unidade de processamento HFR 504 simplesmente deixa passar as subfaixas me-nores não modificadas correspondentes ao sinal central de baixa largura de faixa. O conteúdo de alta frequência do sinal de saída é obtido por alimentação das subfaixas mais altas do banco de síntese de 64 faixas QMF 505 com as faixas de saída de uma unidade de transposição múltipla 503, sujeita a modelação espectral e modificação executada por uma unidade de processamento HFR 504. O transpositor múltiplo 503 toma como entrada o sinal decodificado central e produz uma multiplicidade de sinais de subfaixa, que representam a análise de faixa QMF 64 de uma sobreposição ou uma combinação de vários com-ponentes do sinal transposto. O objetivo é que, se o processamento HFR for contornado, cada componente corresponde a um número inteiro de transposição física sem alongar o tempo do sinal de central. No cenário da invenção, o sinal de controle do transpositor 104 contém dados que descrevem uma frequência fun-damental. Estes dados podem ser transmitidos através do fluxo de bits do codificador de áudio correspondente, deduzido por detecção de tom no decodificador, ou obtido a partir de uma combinação de informações transmitidas e detectadas.[00129] Figure 5 illustrates an exemplary scenario for applying subrange block-based transposition using various transposition orders in an enhanced HFR audio codec. A transmitted bit stream is received at a central decoder 501, which provides a low bandwidth central decoded signal at a sampling frequency The low bandwidth center decoded signal is resampled to the output sampling frequency through a complex 32-band QMF modulated analysis bank 502 followed by a 64-band QMF (inverse QMF) synthesis bank 505. The two filter banks 502 and 505 share the same physical parameters The HFR 504 processing unit simply passes through the smaller unmodified subbands corresponding to the low bandwidth central signal. The high-frequency content of the output signal is obtained by feeding the highest sub-bands of the 64-track QMF synthesis bank 505 to the output bands of a multiple transposition unit 503, subject to spectral shaping and modification performed by a transposition unit. HFR processing 504. The multiple transposer 503 takes as input the central decoded signal and outputs a plurality of subrange signals, which represent the QMF 64 range analysis of an overlay or a combination of various components of the transposed signal. The goal is that if HFR processing is bypassed, each component corresponds to an integer physical transposition without lengthening the timing of the center signal. . In the scenario of the invention, the transposer control signal 104 contains data describing a fundamental frequency. This data may be transmitted via the corresponding audio encoder bitstream, deduced by tone detection in the decoder, or obtained from a combination of transmitted and detected information.

[00130] A Figura 6 ilustra um cenário exemplificativo para a operação de uma transposição baseada em bloco de subfaixa de ordem múltipla aplicando um único banco de filtros de análise QMF de 64 faixas. Aqui três ordens de transposiçãodevem ser produzidas e entregues no domínio de uma QMF de 64 faixas operando a uma taxa de amostragem de saída de A unidade de mesclar 603 simplesmente seleciona e combina as subfaixas relevantes a partir de cada ramificação de fator de transposição em uma multiplicidade única de subfaixas QMF a serem alimentadas para dentro da unidade de processamento HFR. O objetivo é especificamente que a cadeia de processamento de uma análise QMF de 64 faixas 601, uma unidade o de processamento de subfaixa 602, e uma síntese QMF de 64 fai xas 505 resulta em uma transposição física de <4 com (isto é, nenhum estiramento). Identificando estes três blocos com 101, 102 e 1.03 da Figura 1, descobre-se que assim Um projeto de parâmetros de configu ração específicos para será descrito separadamente para cada caso . Para todos os casos, o passo de análise é escolhido para ser h=1 e é assumido que o parâmetro de frequência fundamental normalizada é conhecido.[00130] Figure 6 illustrates an exemplary scenario for the operation of a multi-order subrange block-based transpose applying a single 64-band QMF analysis filter bank. Here three orders of transposition must be produced and delivered within the domain of a 64-lane QMF operating at an output sampling rate of The merge unit 603 simply selects and combines the relevant subbands from each transpose factor branch into a single plurality of QMF subbands to be fed into the HFR processing unit. The objective is specifically that the processing chain of a 64-band QMF analysis 601, a sub-range processing unit 602 , and a 64-track QMF synthesis 505 results in a physical transposition of <4 with (i.e. no stretch). Identifying these three blocks with 101, 102 and 1.03 in Figure 1, we discover that like this A project of specific configuration parameters for will be described separately for each case. For all cases, the analysis step is chosen to be h=1 and it is assumed that the normalized fundamental frequency parameter is known.

[00131] Considerar primeiro o casoEntão 602-2 tem de realizar um alongamento de subfaixa de S=2, uma transposição de sub- faixa de (ou seja, nenhuma) e a correspondência entre subfaixas de origem n e alvo m é dada por n=m para o processamento direto de subfaixa. No cenário da invenção de adição de produto vetorial existe apenas um tipo de produto vetorial a considerar, nomeadamente r=1 (vide acima, após a equação (15)), e as equações (20) reduzem para Uma solução exemplificativa consiste em esco-lher Para janela de síntese, de processamento direto, uma janela retangular de comprimento uniforme L=10 com R1=R2=5 pode ser usada, uma vez que satisfaça a condição (10). Para janela de síntese de processamento cruzado, uma janela obtida L=2 pode ser usada com R1=R2=1, a fim de manter em um mínimo a complexidade adicional da adição de produtos vetoriais. Depois de tudo, o efeito benéfico do uso de um bloco longo para o processamento de subfaixa é mais notável no caso de sinais de áudio complexos, onde termos inde- sejados de intermodulação são suprimidos, para o caso de um tom dominante, tais artefatos são menos prováveis de ocorrer. A janela de derivações L=2 é a mais curta que pode satisfazer (10) desde que h=1 e S=2. Através da presente invenção, contudo, a janela satisfaz vantajosamente (21). Para os parâmetros em mãos, isso equivale a:que é cumprido por escolher e[00131] Consider the case first Then 602-2 has to perform a subrange stretching of S=2, a subrange transposition of (i.e. none) and the correspondence between source n and target subranges m is given by n=m for direct subrange processing. In the scenario of the vector product addition invention there is only one type of vector product to consider, namely r=1 (see above, after equation (15)), and equations (20) reduce to An example solution is to choose For direct processing synthesis window, a rectangular window of uniform length L=10 with R1=R2=5 can be used, since it satisfies condition (10). For cross-processing synthesis window, a window obtained L=2 can be used with R1=R2=1, in order to keep the additional complexity of adding vector products to a minimum. After all, the beneficial effect of using a long block for subband processing is most notable in the case of complex audio signals, where unwanted intermodulation terms are suppressed; in the case of a dominant tone, such artifacts are less likely to occur. The derivation window L=2 is the shortest that can satisfy (10) as long as h=1 and S=2. Through the present invention, however, the window advantageously satisfies (21). For the parameters at hand, this amounts to: which is fulfilled by choosing It is

[00132] Para o caso as especificações para 602-3 dadas por (1) - (3) são que ele tem de executar um alongamento da subfaixa de S=2, uma transposição da subfaixa de Q=3/2 e que a correspondência entre as subfaixas de origem n e alvo m para o processamento direto do termo é dada por Existem dois tipos de termos de produtos vetoriais r=1, 2, e as equações (20) reduzem para [00132] Just in case The specifications for 602-3 given by (1) - (3) are that it has to perform a stretching of the S=2 subrange, a transposition of the Q=3/2 subrange, and that the correspondence between the source subranges ne target m for direct processing of the term is given by There are two types of cross product terms r=1, 2, and equations (20) reduce to

[00133] Uma solução exemplificativa consiste em escolher os parâmetros diminuição da resolução como D1= 0 e D2 = 3 / 2 para r = 1; D1 = 3/2 e D2 = 0 for r = 2.[00133] An exemplary solution consists of choosing the parameters decreasing resolution as D1= 0 and D2 = 3 / 2 for r = 1; D1 = 3/2 and D2 = 0 for r = 2.

[00134] Para janela de síntese, de processamento direto, uma janela retangular de comprimento uniforme L= 8 com R1=R2= 4 pode ser usada. Para janela de síntese de processamento cruzado, uma janela obtida curta L= 2 pode ser usada com R1=R2=1, e que satisfaça: [00134] For direct processing synthesis window, a rectangular window of uniform length L= 8 with R1=R2= 4 can be used. For cross-processing synthesis window, a short obtained window L= 2 can be used with R1=R2=1, and that satisfies:

[00135] O qual é cumprido por escolher w(o) =1 e [00135] Which is fulfilled by choosing w(o) =1 and

[00136] Para o caso ' as especificações para 602-4 dadas por (1) - (3) são que ele tem de executar um alongamento da subfaixa de S=2, uma transposição da subfaixa de Q=2 e que a correspondência entre as subfaixas de origem n e alvo m para o processamento direto do termo é dada por n=2m. Existem dois tipos de termos de produtos vetoriais r=1, 2, e as equações (20) reduzem para [00136] Just in case ' The specifications for 602-4 given by (1) - (3) are that it has to perform an elongation of the subrange of S=2, a transposition of the subrange of Q=2, and that the correspondence between the source and target subranges m for direct processing of the term is given by n=2m. There are two types of cross product terms r=1, 2, and equations (20) reduce to

[00137] Uma solução exemplificativa consiste em escolher: D1= 0 e D2 = 2 para r = 1; D1= 0 e D2 = 1 para r=2; D1= 2 e D2 = 0 para r=3;[00137] An exemplary solution consists of choosing: D1= 0 and D2 = 2 for r = 1; D1= 0 and D2 = 1 for r=2; D1= 2 and D2 = 0 for r=3;

[00138] Para janela de síntese de processamento direto, uma janela retangular de comprimento uniforme L= 6 com R1=R2 = 3 pode ser usada. Para janela de síntese de processamento cruzado, uma janela obtida curta L=2 pode ser usada com R1=R2 = 1 e que satisfaça: [00138] For direct processing synthesis window, a rectangular window of uniform length L= 6 with R1=R2 = 3 can be used. For cross-processing synthesis window, a short obtained window L=2 can be used with R1=R2 = 1 and that satisfies:

[00139] O qual é cumprido por escolher w(o) =1 e [00139] Which is fulfilled by choosing w(o) =1 and

[00140] Em cada um dos casos acima referidos onde mais do que um valor de r é aplicável, uma seleção ocorrerá, por exemplo, de forma semelhante ao procedimento de três passos descrito antes da equação (17).[00140] In each of the above cases where more than one value of r is applicable, a selection will occur, for example, in a similar way to the three-step procedure described before equation (17).

[00141] A Figura 7 descreve o espectro de amplitude de um sinal harmônico com frequência fundamental A parte de baixas frequências 701 do sinal é para ser usada como entrada para um transpositor múltiplo. A finalidade do transpositor é gerar um sinal o mais próximo possível da parte de alta frequência 702 do sinal de entrada, de modo que a transmissão da parte de alta frequência 702 torna-se não-imperativa e a taxa de bits disponível pode ser utilizada economicamente.[00141] Figure 7 describes the amplitude spectrum of a harmonic signal with fundamental frequency The low frequency part 701 of the signal is to be used as input to a multiple transposer. The purpose of the transposer is to generate a signal as close as possible to the high frequency part 702 of the input signal, so that transmission of the high frequency part 702 becomes non-imperative and the available bit rate can be utilized economically. .

[00142] A Figura 8 descreve o espectro de amplitude de saídas de um transpositor que tem a parte de baixa frequência 701 do sinal da Figura 7 como entrada. O transpositor múltiplo é construído usando bancos de filtros QMF de 64 faixas, frequência de amostragem e de acordo com a descrição da Figura 5. Para maior clareza, no entanto, apenas as duas ordens de transposição são consideradas. Os três painéis diferentes 801-803 representam a saída final obtida usando configurações diferentes dos dados de controle de processamento cruzado.[00142] Figure 8 depicts the output amplitude spectrum of a transposer that has the low frequency part 701 of the signal of Figure 7 as input. The multiple transposer is constructed using 64-band QMF filter banks, sampling frequency and according to the description in Figure 5. For clarity, however, only the two transposition orders are considered. The three different panels 801-803 represent the final output obtained using different settings of the cross-processing control data.

[00143] O painel de topo 801 descreve o espectro de saída obtido se todo o processamento de produto vetorial for cancelado e apenas o processamento direto de subfaixa 401 está ativo. Este será o caso se o controle de processamento cruzado 404 não receber nenhum tom ou Transposição por. gera a saída na faixa de 4 a 8 kHz e transposição porgera a saída na faixa de 8 a 12 kHz. Como pode ser visto, os parciais criados estão cada vez mais afastados e a saída se desvia significativamente do sinal alvo de alta frequência 702. Artefatos audíveis de tons "fantasmas" duplos e triplos estarão presentes na saída de áudio resultante.[00143] Top panel 801 depicts the output spectrum obtained if all vector product processing is canceled and only direct subrange processing 401 is active. This will be the case if the cross-processing control 404 receives no tone or Transposition by . generates output in the range of 4 to 8 kHz and transpose by generates output in the range of 8 to 12 kHz. As can be seen, the partials created are increasingly further apart and the output deviates significantly from the high frequency target signal 702. Audible artifacts of double and triple "ghost" tones will be present in the resulting audio output.

[00144] O painel do meio 802 descreve o espectro de saída obtido se o processamento do produto vetorial estiver ativo, o parâmetro de tons é usado (o qual é uma aproximação a , po— rm, uma janela de síntese de duas derivações com w(0) = w(-1) = 1, satisfazendo a condição (10), é usada para o processamento de sub- faixa cruzado. Isso equivale a uma combinação simples de processamento baseado em blocos de subfaixa e transposição harmônica melhorada por produto vetorial. Como pode ser visto, os componentes de sinal de saída adicionais em comparação com 801 não se alinham bem com a série harmônica desejada. Isto mostra que ele leva a uma qualidade de áudio insuficiente ao utilizar o procedimento herdado do projeto de processamento de subfaixa direto para o processamento de produto vetorial.[00144] Middle panel 802 depicts the output spectrum obtained if vector product processing is active, the tone parameter is used (which is an approximation to , therefore, a two-lead synthesis window with w(0) = w(-1) = 1, satisfying condition (10), is used for cross-subrange processing. This amounts to a simple combination of subrange block-based processing and vector product-enhanced harmonic transposition. As can be seen, the additional output signal components compared to 801 do not align well with the desired harmonic series. This shows that it leads to insufficient audio quality when using the project's legacy procedure of direct subrange processing for vector product processing.

[00145] O painel inferior 803 descreve o espectro de saída obtido a partir do mesmo cenário para o painel do meio 802, mas, agora com as janelas de síntese de processamento de subfaixa cruzado dado pelas fórmulas descritas nos casos da Figura 5. Isto é, uma janela de duas derivações da forma w(0) =1 e satisfazendo (21) e com o recurso ensinado pela presente invenção que depende do valor de •< Como pode ser visto, os sinais combinados de saída se alinham muito bem com a série harmônica desejada 702.[00145] The bottom panel 803 describes the output spectrum obtained from the same scenario for the middle panel 802, but now with the cross-subband processing synthesis windows given by the formulas described in the cases of Figure 5. That is, a two-derivation window of the form w(0) =1 and satisfying (21) and with the feature taught by the present invention that depends on the value of •< As can be seen, the combined output signals align very well with the desired harmonic series 702.

[00146] A Figura 9 mostra uma parte da unidade de processamento não-linear de processamento de quadro 202 incluindo seções configuradas para receber duas amostras de entradae para gerar com base nestas uma amostra processada w, cuja magnitude é dada por uma média geométrica das magnitudes das amostras de entrada, isto é, [00146] Figure 9 shows a portion of the frame processing nonlinear processing unit 202 including sections configured to receive two input samples and to generate based on these a processed sample w, whose magnitude is given by a geometric mean of the magnitudes of the input samples, that is,

[00147] É possível obter a amostra processada w de acordo com esta especificação por pré-normalização de cada uma das amostras de entradaem um pré-normalizador respectivo 901, 902 e multipli-cando as amostras de entrada pré-normalizadasem um multiplicador ponderado 910, o qual gera [00147] It is possible to obtain the processed sample w according to this specification by pre-normalizing each of the input samples in a respective prenormalizer 901, 902 and multiplying the prenormalized input samples into a weighted multiplier 910, which generates

[00148] É evidente que a operação dos pré-normallzadores 901, 902 e do multiplicador ponderado 910 é determinada pelos parâmetros de entrada eÉ fácil verificar que as equações (22) serão cumpridas se O especialista será prontamente capaz de generalizar este esquema para um número arbitrário de amostras de entrada, em que um multiplicador é fornecido com amostras de entrada , das quais algumas ou todas têm experimentado normalização. Observa-se então que uma pré- normalização comum (a=b, implicando que os pré-normalizadores 901, 902 produzem resultados idênticos) é possível se o parâmetro for ajustado para. Isto resulta em uma vantagem computacional quando muitas subfaixas são consideradas, uma vez que uma etapa de pré-normalização comum pode ser realizada em todas as subfaixas candidatas antes da multiplicação. Em uma implementação de hardware vantajosa, uma pluralidade de pré-normalizadores funcionando identicamente é substituída por uma única unidade que alterna entre amostras de diferentes subfaixas em uma modalidade de divisão de tempo.[00148] It is clear that the operation of the prenormalizers 901, 902 and the weighted multiplier 910 is determined by the input parameters and It is easy to verify that equations (22) will be fulfilled if The expert will readily be able to generalize this scheme to an arbitrary number of input samples, where a multiplier is provided with input samples , some or all of which have experienced normalization. It is then observed that a common prenormalization (a=b, implying that prenormalizers 901, 902 produce identical results) is possible if the parameter is set to . This results in a computational advantage when many subranges are considered, since a common prenormalization step can be performed on all candidate subranges before multiplication. In an advantageous hardware implementation, a plurality of identically functioning prenormalizers are replaced by a single unit that switches between samples of different subranges in a time-division mode.

[00149] Concretizações adicionais da presente invenção se tornarão evidentes para um perito na técnica após a leitura da descrição acima. Apesar da presente descrição e os desenhos revelarem concretizações e exemplos, a presente invenção não está limitada a estes exemplos específicos. Numerosas modificações e variações podem ser feitas sem se afastar do espírito ou escopo da presente invenção, o qual é definido pelas concretizações.[00149] Additional embodiments of the present invention will become apparent to one skilled in the art after reading the above description. Although the present description and drawings disclose embodiments and examples, the present invention is not limited to these specific examples. Numerous modifications and variations may be made without departing from the spirit or scope of the present invention, which is defined by the embodiments.

[00150] Os sistemas e métodos acima descritos podem ser imple-mentados como software, firmware (programa impresso), hardware ou uma combinação destes. Certos componentes ou todos os componentes podem ser implementados como software executado por um processador de sinal digital ou microprocessador, ou ser implementados como hardware ou como um circuito integrado de aplicação específica. Esse tipo de software pode ser distribuído em mídias legíveis por computador, que podem compreender meios de armazenagem computacional (ou mídia não transitória) e mídia de comunicação (ou mídias transitórias). Como é bem conhecido para uma pessoa perita na técnica, mídia de armazenamento computacional inclui meios tanto voláteis e não voláteis, removíveis e não removíveis implementados em qualquer método ou tecnologia para armazenamento de informações, tais como instruções legíveis por computador, estruturas de dados, módulos de programas ou outros dados. Mídias de armazenamento computacional incluem, mas não se limitam à RAM, ROM, EEPROM, memória flash ou outras tecnologias de memória, CD-ROM, discos digitais versáteis (DVD,) ou armazenamento em outro disco óptico, cassetes magnéticos, fita magnética, armazenamento em disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser utilizado para armazenar a informação desejada e que possa ser acessado por um computador. Além disso, é bem conhecido para o perito que mídias de comunicação normalmente incorporam instruções legíveis por computador, estruturas de dados, módulos de programas ou outros dados em um sinal de dados modulado, como uma onda portadora ou outro mecanismo de transporte e incluem todos os meios de entrega de informação.[00150] The systems and methods described above can be implemented as software, firmware (printed program), hardware or a combination thereof. Certain components or all components may be implemented as software executed by a digital signal processor or microprocessor, or be implemented as hardware or as an application-specific integrated circuit. This type of software may be distributed on computer-readable media, which may comprise computational storage media (or non-transitory media) and communication media (or transient media). As is well known to a person skilled in the art, computational storage media includes both volatile and non-volatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storing information, such as computer readable instructions, data structures, modules programs or other data. Computational storage media include, but are not limited to, RAM, ROM, EEPROM, flash memory or other memory technologies, CD-ROM, digital versatile discs (DVD,) or other optical disk storage, magnetic cassettes, magnetic tape, storage on magnetic disk or other magnetic storage devices, or any other medium that can be used to store the desired information and that can be accessed by a computer. Furthermore, it is well known to the skilled artisan that communications media typically embody computer-readable instructions, data structures, program modules, or other data in a modulated data signal, such as a carrier wave or other transport mechanism, and include all means of delivering information.

Claims (14)

1. Sistema configurado para gerar um sinal de tempo alon-gado e/ou um sinal de frequência transposta a partir de um sinal de entrada, o sistema caracterizado pelo fato de que compreende: um banco de filtros de análise (101) configurado para obter um número Y > 1 de sinais de subfaixa de análise a partir do sinal de entrada, em que cada sinal subfaixa de análise compreende uma pluralidade de amostras de análise de valor complexo, cada uma tendo uma fase e uma magnitude; uma unidade de processamento de subfaixa (102) configurada para gerar um sinal de subfaixa de síntese a partir dos Y sinais da subfaixa de análise utilizando um fator de transposição de subfaixa Q e um fator de alongamento de subfaixa S, pelo menos um dentre Q e S sendo maior do que um, em que a unidade de processamento de subfaixa (102) compreende: um extrator de blocos (201) configurado para: i) formar Y quadros de L amostras de entrada, cada quadro sendo extraído a partir da pluralidade de amostras de análise de valor complexo em um sinal de subfaixa de análise e o comprimento do quadro sendo L > 1; e ii) aplicar um tamanho de salto do bloco de h amostras à pluralidade de amostras de análise, antes de formar um quadro sub-sequente de L amostras de entrada, gerando assim uma sequência de quadros de amostras de entrada; uma unidade de processamento de quadro não-linear (202) configurada para gerar, com base em Y quadros correspondentes de amostras de entrada formadas pelo bloco extrator (201), um quadro de amostras processadas por meio da determinação de uma fase e uma magnitude para cada amostra processada do quadro, em que, para pelo menos uma amostra processada: iii) a fase da amostra processada é baseada nas fases respectivas da amostra de entrada correspondente em cada um dos Y quadros de amostras de entrada; e iv) a magnitude da amostra processada é baseada na mag-nitude da amostra de entrada correspondente em cada um dos Y quadros de amostras de entrada; uma unidade de abertura de janelas configurada para aplicar uma função de janela de um comprimento que corresponde ao comprimento de quadro L ao quadro de amostras processadas; e uma unidade de sobreposição e adição (204) configurada para determinar o sinal de subfaixa de síntese ao sobrepor e adicionar as amostras de uma sequência de quadros de amostras processadas; e um banco de filtros de síntese (103) configurado para gerar o sinal de tempo alongado e/ou o sinal de frequência transposta a partir do sinal de subfaixa de síntese, em que o sistema é operável pelo menos para Y=2, e em que o extrator de blocos (201) é configurado para obter pelo menos um quadro de amostras de entrada ao reduzir resolução das amostras de análise de valor complexo em um sinal de subfaixa de análise.1. System configured to generate an extended time signal and/or a frequency transposed signal from an input signal, the system characterized by the fact that it comprises: a bank of analysis filters (101) configured to obtain a number Y > 1 of analysis subrange signals from the input signal, wherein each analysis subrange signal comprises a plurality of complex-valued analysis samples, each having a phase and a magnitude; a subrange processing unit (102) configured to generate a synthesis subrange signal from the Y analysis subrange signals using a subrange transposition factor Q and a subrange stretching factor S, at least one of Q and S being greater than one, wherein the subrange processing unit (102) comprises: a block extractor (201) configured to: i) form Y frames from L input samples, each frame being extracted from the plurality of complex valued analysis samples in an analysis subrange signal and the frame length being L > 1; and ii) applying a block jump size of h samples to the plurality of analysis samples, before forming a subsequent frame of L input samples, thereby generating a sequence of frames of input samples; a non-linear frame processing unit (202) configured to generate, based on Y corresponding frames of input samples formed by the extractor block (201), a frame of processed samples by determining a phase and a magnitude for each processed sample of the frame, wherein, for at least one processed sample: iii) the phase of the processed sample is based on the respective phases of the corresponding input sample in each of the Y input sample frames; and iv) the magnitude of the processed sample is based on the magnitude of the corresponding input sample in each of the Y input sample frames; a windowing unit configured to apply a window function of a length corresponding to the frame length L to the processed sample frame; and an overlay and add unit (204) configured to determine the synthesis subrange signal by overlaying and adding the samples from a sequence of processed sample frames; and a bank of synthesis filters (103) configured to generate the time-elongated signal and/or the transposed frequency signal from the synthesis subband signal, wherein the system is operable for at least Y=2, and in that the block extractor (201) is configured to obtain at least one frame of input samples by downsampling the complex-valued analysis samples into an analysis subrange signal. 2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o banco de filtros de análise (101) aplica um passo de tempo de análise ΔtA ao sinal de entrada, o banco de filtros de análise tem um espaçamento de fre-quência de análise ΔfA; o banco de filtros de análise tem um número N de subfaixas de análise, com N > 1, onde n é um índice de subfaixa de análise com n = 0,..., N - 1; uma subfaixa de análise das N subfaixas de análise está associada com uma faixa de frequência do sinal de entrada; o banco de filtros de síntese (103) aplica um passo de tempo de síntese ΔtS ao sinal de subfaixa de síntese; o banco de filtros de síntese tem um espaçamento de fre-quência de síntese ΔfS; o banco de filtros de análise tem um número M de subfai- xas de síntese, com M > 1, onde m é um índice de subfaixa de síntese com m = 0,..., M - 1; e uma subfaixa de síntese das M subfaixas de síntese está associada com uma faixa de frequência do tempo alongado e/ou sinal de frequência transposta, em que a unidade de processamento de subfaixa (102) é configurada para Y=2 e ainda compreende uma unidade de controle de processamento cruzado (404) configurada para gerar dados de controle de processamento cruzado (403) definindo índices de subfaixas n1, n2 associados com os sinais da subfaixa de análise de tal maneira que os índices de subfaixa diferem em um número inteiro p aproximando-se da razão de uma frequência fundamental QO do sinal de entrada e o espaçamento de frequência de análise ΔfA.2. System according to claim 1, characterized by the fact that the analysis filter bank (101) applies an analysis time step ΔtA to the input signal, the analysis filter bank has a frequency spacing analysis frequency ΔfA; the analysis filter bank has N number of analysis subranges, with N > 1, where n is an analysis subrange index with n = 0,..., N - 1; an analysis sub-range of the N analysis sub-ranges is associated with a frequency range of the input signal; the synthesis filter bank (103) applies a synthesis time step ΔtS to the synthesis subband signal; the synthesis filter bank has a synthesis frequency spacing ΔfS; the analysis filter bank has a number M of synthesis subranges, with M > 1, where m is a synthesis subrange index with m = 0,..., M - 1; and a synthesis sub-band of the M synthesis sub-bands is associated with a time-stretched frequency band and/or transposed frequency signal, wherein the sub-band processing unit (102) is set to Y=2 and further comprises a cross-processing control module (404) configured to generate cross-processing control data (403) by defining subrange indices n1, n2 associated with the analysis subrange signals in such a way that the subrange indices differ by an integer p approaching is the ratio of a fundamental frequency QO of the input signal and the analysis frequency spacing ΔfA. 3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os índices de subfaixas n1, n2 são associados com os sinais da subfaixa de análise e o índice da subfaixa de síntese m, cujos índices de subfaixa estão relacionados por serem soluções de número inteiro aproximadas de: em que QO é uma frequência fundamental do sinal de entrada, α = 0 ou 1/2, QΦ é um fator de transposição; e r é um número inteiro que satisfaz 1 < r < QΦ- 1.3. System, according to claim 2, characterized by the fact that the subrange indices n1, n2 are associated with the signals of the analysis subrange and the synthesis subrange index m, which subrange indices are related because they are solutions integer approximate to: where QO is a fundamental frequency of the input signal, α = 0 or 1/2, QΦ is a transposition factor; er is an integer that satisfies 1 < r < QΦ- 1. 4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle de processamento cruzado (404) é configurada para gerar dados de controle de processamento de tal forma que os índices de subfaixa n1, n2 são baseados em um valor de r que maximiza o mínimo das magnitudes da subfaixa dos dois quadros formados por extração de amostras de análise a partir de sinais de subfaixa de análise.4. System according to claim 3, characterized by the fact that the cross processing control unit (404) is configured to generate processing control data such that the subrange indices n1, n2 are based on a value of r that maximizes the minimum of the subrange magnitudes of the two frames formed by extracting analysis samples from analysis subrange signals. 5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a função de janela é uma dentre: Janela de Gauss, Janela cosseno, Janela cosseno elevada, Janela Hamming, Janela Hann, Janela retangular, Janela de Bartlett, e Janela de Blackman.5. System according to any one of claims 1 to 4, characterized by the fact that the window function is one of: Gauss Window, Cosine Window, Raised Cosine Window, Hamming Window, Hann Window, Rectangular Window, Bartlett, and Blackman's Window. 6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a função de janela compreende uma pluralidade de amostras de janela, e em que amostras de janelas sobrepostas e adi-cionadas de uma pluralidade de funções de janela, quando ponderadas por pesos complexos e deslocadas com um tamanho de salto de Sh, formam uma sequência substancialmente constante.6. System according to claim 5, characterized by the fact that the window function comprises a plurality of window samples, and wherein overlapping and added window samples of a plurality of window functions, when weighted by Complex and shifted weights with a jump size of Sh form a substantially constant sequence. 7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que é operável pelo menos para Y=1 e Y=2.7. System according to any one of claims 1 to 6, characterized by the fact that it is operable at least for Y=1 and Y=2. 8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de processamento não-linear (102) compreende: um pré-normalizador (901, 902) configurado para redimen- sionar as magnitudes das amostras de entrada correspondentes em pelo menos um dos Y quadros de amostras de entradae um multiplicador complexo (910) configurado para determinar a amostra processada por computação de um produto complexo ponderado de fatores iguais à amostra de entrada cor- respondente em pelo menos dois dos Y quadros de amostras de entrada, pelo menos um dos fatores (v,, m e M ^0) sendo obtido a partir de uma amostra com uma magnitude redimensionada pelo pré- normalizador (901, 902).8. System, according to any one of claims 1 to 7, characterized by the fact that the non-linear processing unit (102) comprises: a pre-normalizer (901, 902) configured to resize the magnitudes of the samples corresponding input samples in at least one of the Y input sample frames and a complex multiplier (910) configured to determine the sample processed by computing a weighted complex product of factors equal to the corresponding input sample in at least two of the Y input sample frames, at least one of the factors (v,, m and M ^0) being obtained from a sample with a magnitude rescaled by the pre- normalizer (901, 902). 9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que é configurado para Y=2, compreendendo: um banco de filtros de análise (101) configurado para obter um primeiro e um segundo sinal da subfaixa de análise a partir do sinal de entrada; uma unidade de processamento de subfaixa (102) configurada para determinar um sinal de subfaixa de síntese a partir dos primeiro e segundo sinais da subfaixa de análise, em que a unidade de processamento de subfaixa (102) compreende: um primeiro extrator de blocos (301-1) configurado para: i) formar um primeiro quadro de L amostras de entrada da pluralidade de amostras de análise de valor complexo no primeiro sinal de subfaixa de análise, o comprimento do quadro sendo L> 1; e ii) aplicar um tamanho de salto do bloco de h amostras à pluralidade de amostras de análise, antes de formar um quadro sub-sequente de L amostras de entrada, gerando assim uma primeira se-quência de quadros de amostras de entrada; um segundo extrator de blocos (301-2) configurado para: i) formar um segundo quadro de L amostras de entrada da pluralidade de amostras de análise de valor complexo no segundo sinal de subfaixa de análise; e ii) aplicar o tamanho de salto do bloco de h amostras à plu-ralidade de amostras de análise, antes de formar um quadro subsequente de L amostras de entrada, gerando assim uma segunda sequência de quadros de amostras de entrada; uma unidade de processamento de quadro não-linear (302) configurada para gerar, baseada nos primeiro e segundo quadros de amostras de entrada, um quadro de amostras processadas; e uma unidade de sobreposição e adição (204) configurada para formar o sinal de subfaixa de síntese; e um banco de filtros de síntese (103) configurado para gerar o tempo alongado e/ou o sinal de frequência transposta a partir do sinal de subfaixa de síntese.9. System, according to any one of claims 1 to 8, characterized by the fact that it is configured for Y = 2, comprising: a bank of analysis filters (101) configured to obtain a first and a second signal from the subband of analysis from the input signal; a subrange processing unit (102) configured to determine a synthesis subrange signal from the first and second analysis subrange signals, wherein the subrange processing unit (102) comprises: a first block extractor (301 -1) configured to: i) form a first frame of L input samples from the plurality of complex-valued analysis samples in the first analysis subrange signal, the length of the frame being L> 1; and ii) applying a block jump size of h samples to the plurality of analysis samples, before forming a subsequent frame of L input samples, thus generating a first sequence of input sample frames; a second block extractor (301-2) configured to: i) form a second frame of L input samples from the plurality of complex valued analysis samples in the second analysis subrange signal; and ii) applying the block jump size of h samples to the plurality of analysis samples, before forming a subsequent frame of L input samples, thus generating a second sequence of frames of input samples; a nonlinear frame processing unit (302) configured to generate, based on the first and second input sample frames, a processed sample frame; and an overlap and addition unit (204) configured to form the synthesis subband signal; and a bank of synthesis filters (103) configured to generate the elongated time and/or transposed frequency signal from the synthesis subband signal. 10. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: uma pluralidade de unidades de processamento de subfai- xa (401, 402; 503; 602-2, 602-3, 602-4), cada uma configurada para determinar um sinal de subfaixa de síntese intermediário usando um valor diferente do fator de transposição de subfaixa Q e/ou do fator S de alongamento da subfaixa; e uma unidade de mesclar (405, 603) disposta a jusante da pluralidade de unidades de processamento de subfaixa (401, 402; 503; 602-2, 602-3, 602-4) e a montante do banco de filtros de síntese (103) configurada para mesclar sinais intermediários de subfaixa de síntese correspondentes a fim de determinar o sinal de subfaixa de síntese.10. System according to any one of claims 1 to 9, characterized by the fact that it further comprises: a plurality of sub-range processing units (401, 402; 503; 602-2, 602-3, 602- 4), each configured to determine an intermediate synthesis subrange signal using a different value of the subrange transposition factor Q and/or the subrange stretching factor S; and a blending unit (405, 603) disposed downstream of the plurality of subrange processing units (401, 402; 503; 602-2, 602-3, 602-4) and upstream of the synthesis filter bank ( 103) configured to merge corresponding synthesis subrange intermediate signals to determine the synthesis subrange signal. 11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que é configurado para Y=2, em que pelo menos uma das unidades de processamento de subfaixa é uma unidade de processamento direto de subfaixa (401), que é configurada para determinar um sinal de subfaixa de síntese a partir de um sinal da subfai- xa de análise utilizando um fator de transposição de subfaixa Q e um fator de alongamento de subfaixa S, e pelo menos uma é uma unidade de processamento cruzado de subfaixa (402), que é configurada para determinar um sinal de subfaixa de síntese a partir de dois sinais de subfaixa de análise usando um fator de transposição de subfaixa Q e um fator de alongamento de subfaixa S, que são independentes dos primeiros dois fatores, o sistema sendo configurado para desativar pelo menos uma unidade de processamento cruzado de subfaixa (402) se, para uma dada subfaixa de síntese, uma das seguintes condições for satisfeita: a) a razão entre a magnitude Ms da subfaixa de análise de termo de fonte direta produzindo a subfaixa de síntese e a menor magnitude Mc em um par ótimo de termos de fonte cruzada produzindo a subfaixa de síntese é maior do que uma constante predeterminada q: b) a subfaixa de síntese tem uma contribuição significativa de uma unidade de processamento direto; c) uma frequência fundamental QO é menor do que o espa-çamento de banco de filtro de análise ΔfA.11. System according to claim 10, characterized by the fact that it is configured for Y = 2, wherein at least one of the subrange processing units is a direct subrange processing unit (401), which is configured to determining a synthesis subrange signal from an analysis subrange signal using a subrange transposition factor Q and a subrange stretching factor S, and at least one is a subrange cross-processing unit (402) , which is configured to determine a synthesis subrange signal from two analysis subrange signals using a subrange transposition factor Q and a subrange stretching factor S, which are independent of the first two factors, the system being configured to disable at least one subrange cross-processing unit (402) if, for a given synthesis subrange, one of the following conditions is satisfied: a) the ratio of the magnitude Ms of the direct source term analysis subrange producing the subrange of synthesis and the smallest magnitude Mc in an optimal pair of cross-source terms producing the synthesis subrange is greater than a predetermined constant q: b) the synthesis subrange has a significant contribution from a direct processing unit; c) a fundamental frequency QO is smaller than the analysis filter bank spacing ΔfA. 12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que: o banco de filtros de análise (101) é configurado para formar Y x Z sinais de subfaixa de análise a partir do sinal de entrada; a unidade de processamento de subfaixa (102) é configurada para gerar Z sinais da subfaixa de síntese a partir dos Y x Z sinais de subfaixas de análise, aplicando um par de valores S e Q para cada grupo de Y sinais da subfaixa de análise no qual um sinal de subfaixa de síntese é baseado; e o banco de filtros de síntese (103) é configurado para gerar Z sinais de tempo alongado e/ou de frequência transposta a partir dos Z sinais de subfaixa de síntese.12. System according to any one of claims 1 to 11, characterized by the fact that: the analysis filter bank (101) is configured to form Y x Z analysis subrange signals from the input signal; The subrange processing unit (102) is configured to generate Z synthesis subrange signals from the Y x Z analysis subrange signals by applying a pair of S and Q values to each group of Y analysis subrange signals in the which a synthesis subband signal is based on; and the synthesis filter bank (103) is configured to generate Z time-stretched and/or frequency transposed signals from the Z synthesis subband signals. 13. Método para gerar um sinal de tempo alongado e/ou um sinal de frequência transposta a partir de um sinal de entrada, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: obter um número Y > 2 de sinais de subfaixa de análise a partir do sinal de entrada, em que cada sinal subfaixa de análise com-preende uma pluralidade de amostras de análise de valor complexo, cada uma tendo uma fase e uma magnitude; formar Y quadros de L amostras de entrada, cada quadro sendo extraído a partir da pluralidade de amostras de análise de valor complexo em um sinal de subfaixa de análise e o comprimento do quadro sendo L > 1; aplicar um tamanho de salto do bloco de h amostras à plu-ralidade de amostras de análise, antes de obter um quadro subsequente de L amostras de entrada, gerando assim uma sequência de quadros de amostras de entrada; gerar, com base em Y quadros correspondentes de amostras de entrada, um quadro de amostras processadas por meio da de-terminação de uma fase e uma magnitude para cada amostra processada do quadro, em que, para pelo menos uma amostra processada: i) a fase da amostra processada é baseada nas fases res-pectivas da amostra de entrada correspondente em cada um dos Y quadros de amostras de entrada, e ii) a magnitude da amostra processada é baseada na mag-nitude da amostra de entrada correspondente em cada um dos Y quadros de amostras de entrada; determinar o sinal de subfaixa de síntese ao aplicar uma função de janela de um comprimento que corresponde ao comprimento de quadro L ao quadro de amostras processadas e sobrepor e adicionar as amostras de uma sequência de quadros de amostras processadas, e gerar o sinal de tempo alongado e/ou o sinal de frequência transposta a partir do sinal da subfaixa de síntese, em que formar os quadros de amostras de entrada inclui reduzir resolução de amostras de análise de valor complexo em um sinal de subfaixa de análise.13. Method for generating an elongated time signal and/or a transposed frequency signal from an input signal, the method comprising the steps of: obtaining a number Y > 2 of analysis subrange signals from the input signal, wherein each analysis subrange signal comprises a plurality of complex-valued analysis samples, each having a phase and a magnitude; forming Y frames from L input samples, each frame being extracted from the plurality of complex-valued analysis samples into an analysis subrange signal and the frame length being L > 1; applying a block jump size of h samples to the plurality of analysis samples, before obtaining a subsequent frame of L input samples, thereby generating a sequence of frames of input samples; generate, based on Y corresponding frames of input samples, a frame of processed samples by determining a phase and a magnitude for each processed sample in the frame, wherein, for at least one processed sample: i) the phase of the processed sample is based on the respective phases of the corresponding input sample in each of the Y input sample frames, and ii) the magnitude of the processed sample is based on the magnitude of the corresponding input sample in each of the Y frames of input samples; determine the synthesis subrange signal by applying a window function of a length corresponding to the frame length L to the processed sample frame and superimposing and adding the samples from a sequence of processed sample frames, and generating the time-stretched signal and/or the frequency signal transposed from the synthesis subrange signal, wherein forming the input sample frames includes downsampling complex valued analysis samples into an analysis subrange signal. 14. Meio de armazenamento legível por computador não transitório caracterizado pelo fato de que tem o método conforme definido na reivindicação 13.14. Non-transitory computer-readable storage medium having the method as defined in claim 13.
BR122019025118-5A 2010-09-16 2011-09-05 SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING A TIME EXTENDED SIGNAL AND/OR A FREQUENCY TRANSPOSED SIGNAL FROM AN INPUT SIGNAL AND COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM BR122019025118B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61/383,441 2010-09-16
US61/419,164 2010-12-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR122019025118B1 true BR122019025118B1 (en) 2024-04-09

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12033645B2 (en) Cross product enhanced subband block based harmonic transposition
BR122019025118B1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING A TIME EXTENDED SIGNAL AND/OR A FREQUENCY TRANSPOSED SIGNAL FROM AN INPUT SIGNAL AND COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM
AU2015202647A1 (en) Cross product enhanced subband block based harmonic transposition