ES2761023T3 - Aparato y método de procesamiento de señales - Google Patents
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Abstract
Un aparato de procesamiento de señales musicales que comprende: una unidad de demultiplexación que demultiplexa datos codificados de entrada en datos que incluyen información en múltiples segmentos que incluyen tramas en cada una de las cuales el mismo coeficiente que un coeficiente usado en la producción de una señal de banda alta se selecciona en una sección que se procesará que incluye múltiples tramas, información de número que indica el número de segmentos, e información de coeficientes para obtener el coeficiente seleccionado en las tramas de los segmentos, y datos codificados de banda baja; una unidad de decodificación de banda baja que decodifica los datos codificados de banda baja para producir una señal de banda baja; una unidad de selección que selecciona un coeficiente de una trama que se procesará según la información de coeficientes, la información de número de la información de segmento; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta que calcula una potencia de subbanda de banda alta de una señal de subbanda de banda alta de cada subbanda que constituye la señal de banda alta de la trama que se procesará según una potencia de subbanda de banda baja de una señal de subbanda de banda baja de múltiples subbandas que constituyen la señal de banda baja de la trama que se procesará y el coeficiente seleccionado; y una unidad de producción de señales de banda alta que produce la señal de banda alta de la trama que se procesará según la potencia de subbanda de banda alta y la señal de subbanda de banda baja; en donde: la información de número incluye una indicación de un número de segmentos y la información de segmento incluye una indicación de una longitud de cada segmento.
Description
DESCRIPCIÓN
Aparato y método de procesamiento de señales.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un aparato de procesamiento de señales y a un método de procesamiento de señales para reproducir una señal musical con calidad de sonido mejorada mediante la expansión de una banda de frecuencia.
Antecedentes de la técnica
Recientemente, los servicios de distribución musical para distribuir datos musicales mediante Intemet han aumentado. El servicio de distribución musical distribuye, como datos musicales, datos codificados obtenidos mediante codificación de una señal musical. Como un método de codificación de la señal musical, un método de codificación se ha usado comúnmente en el cual el tamaño del archivo de datos codificados se suprime para reducir una velocidad binaria para ahorrar tiempo durante la descarga.
Dicho método de codificación de la señal musical se divide ampliamente en un método de codificación como, por ejemplo, MP3 (Capas de Audio MPEG (Grupo de Expertos de Imágenes en Movimiento) 3) (Estándar Internacional iSo/IEC 11172-3) y un método de codificación como, por ejemplo, HE-AAC (MPEG4 AaC de Alta Eficacia) (Estándar Internacional ISO/IEC 14496-3).
El método de codificación representado por MP3 cancela un componente de señal de una banda de alta frecuencia (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como banda alta) que tiene alrededor de 15 kHz o más en señal musical que es casi imperceptible para los humanos, y codifica la banda de baja frecuencia (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como banda baja) del componente de señal del resto. Por lo tanto, se hace referencia al método de codificación como un método de codificación de cancelación de banda alta. El presente tipo de método de codificación de cancelación de banda alta puede suprimir el tamaño del archivo de datos codificados. Sin embargo, dado que el sonido en una banda alta puede percibirse ligeramente por el humano, si el sonido se produce y emite desde la señal musical decodificada obtenida mediante la decodificación de los datos codificados, sufre una pérdida de calidad de sonido por medio de lo cual una sensación de realismo de un sonido original se pierde y un deterioro de la calidad del sonido como una pérdida de definición de sonido ocurre.
A diferencia de ello, el método de codificación representado por HE-AAC extrae información específica de un componente de señal de la banda alta y codifica la información en conjunto con un componente de señal de la banda baja. Se hace referencia más abajo al método de codificación como un método de codificación característico de banda alta. Dado que el método de codificación característico de banda alta codifica solamente información característica del componente de señal de la banda alta como información sobre el componente de señal de la banda alta, el deterioro de la calidad de sonido se suprime y la eficacia de codificación puede mejorarse.
En la decodificación de datos codificados por el método de codificación característico de banda alta, el componente de señal de la banda baja y la información característica se decodifican y el componente de señal de la banda alta se produce a partir de un componente de señal de la banda baja e información característica después de decodificarse. Por consiguiente, se hace referencia a una tecnología que expande una banda de frecuencia del componente de señal de la banda alta mediante la producción de un componente de señal de la banda alta a partir del componente de señal de la banda baja como una tecnología de expansión de banda.
Como un ejemplo de aplicación de un método de expansión de banda, después de decodificar datos codificados por un método de codificación de cancelación de banda alta, se lleva a cabo un proceso posterior. En el proceso posterior, el componente de señal de banda alta perdido en la codificación se genera a partir del componente de señal de banda baja decodificado, por medio de lo cual se expande la banda de frecuencia del componente de señal de la banda baja (es preciso ver el Documento de Patente 1). Más abajo, se hace referencia al método de expansión de banda de frecuencia de la técnica relacionada como un método de expansión de banda del Documento de Patente 1.
En un método de expansión de banda del Documento de Patente 1, el aparato estima un espectro de potencia (al que, de aquí en adelante, se hace referencia, de manera adecuada, como una envolvente de frecuencia de la banda alta) de la banda alta del espectro de potencia de una señal de entrada mediante el establecimiento del componente de señal de la banda baja después de la decodificación como la señal de entrada y produce el componente de señal de la banda alta que tiene la envolvente de frecuencia de la banda alta del componente de señal de la banda baja.
La Figura 1 ilustra un ejemplo de un espectro de potencia de la banda baja después de la decodificación como una señal de entrada y una envolvente de frecuencia de una banda alta estimada.
En la Figura 1, el eje vertical ilustra una potencia como un logaritmo y un eje horizontal ilustra una frecuencia.
El aparato determina la banda en la banda baja del componente de señal de la banda alta (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como una banda inicial de expansión) a partir de un tipo de sistema de codificación en la señal de entrada e información como, por ejemplo, una velocidad de muestreo, una velocidad binaria y similares (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como información conexa). A continuación, el aparato divide la señal de entrada como componente de señal de la banda baja en múltiples señales de subbanda. El aparato obtiene múltiples señales de subbanda después de la división, es decir, un promedio de grupos respectivos (a lo cual se hace referencia, de aquí en adelante, como potencia de grupo) en una dirección de tiempo de cada potencia de múltiples de señales de subbanda de un lado de banda baja inferior a la banda inicial de expansión se obtiene (a lo cual se hace referencia, de aquí en adelante, simplemente como un lado de banda baja). Como se ilustra en la Figura 1, según el aparato, se supone que el promedio de las respectivas potencias de grupo de las señales de múltiples subbandas del lado de banda baja es una potencia y un punto que hacen que una frecuencia de un extremo inferior de la banda inicial de expansión sea una frecuencia en un punto inicial. El aparato estima una línea recta primaria de una inclinación predeterminada que atraviesa el punto inicial como la envolvente de frecuencia de la banda alta más alta que la banda inicial de expansión (a lo que se hace referencia, de aquí en adelante, simplemente como un lado de banda alta). Además, una posición en una dirección de potencia del punto inicial puede ajustarse por un usuario. El aparato produce múltiples señales de una subbanda del lado de banda alta a partir de múltiples señales de una subbanda del lado de banda baja para que sean una envolvente de frecuencia estimada del lado de banda alta. El aparato añade múltiples señales producidas de la subbanda del lado de banda alta a las otras en los componentes de señal de la banda alta y añade los componentes de señal de la banda baja a los otros para producir los componentes de señal añadidos. Por lo tanto, la señal musical después de la expansión de la banda de frecuencia es cercana a la señal musical original. Sin embargo, es posible producir la señal musical de una mejor calidad.
El método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1 tiene la ventaja de que la banda de frecuencia puede expandirse para la señal musical después de la decodificación de los datos codificados con respecto a varios métodos de codificación de cancelación de banda alta y datos codificados de varias velocidades binarias.
Listado de citas
Documento de Patente
Documento de Patente 1: Solicitud de patente japonesa abierta a inspección pública No. 2008-139844 Compendio de la invención
Problemas a resolver por la invención
Por consiguiente, el método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1 puede mejorarse en el sentido de que la envolvente de frecuencia estimada de un lado de banda alta es una línea recta primaria de una inclinación predeterminada, es decir, una forma de la envolvente de frecuencia es fija.
En otras palabras, el espectro de potencia de la señal musical tiene varias formas y la señal musical tiene muchos casos donde la envolvente de frecuencia del lado de banda alta estimada por el método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1 se desvía considerablemente.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de un espectro de potencia original de una señal musical de ataque (señal musical de ataque) que tiene un cambio rápido en el tiempo mientras un tambor se golpea fuertemente una vez.
Además, la Figura 2 también ilustra la envolvente de frecuencia del lado de banda alta estimada a partir de la señal de entrada mediante el establecimiento del componente de señal del lado de banda baja de la señal musical relativa de ataque como una señal de entrada por el método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1. Según se ilustra en la Figura 2, el espectro de potencia del lado de banda alta original de la señal musical de ataque tiene una forma sustancialmente plana.
A diferencia de ello, la envolvente de frecuencia estimada del lado de banda alta tiene una inclinación negativa predeterminada e incluso si la frecuencia se ajusta para tener la potencia cercana al espectro de potencia original, la diferencia entre la potencia y el espectro de potencia original se convierte en grande a medida que la frecuencia se convierte en alta.
Por consiguiente, en el método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1, la envolvente de frecuencia estimada del lado de banda alta no puede reproducir la envolvente de frecuencia del lado de banda alta original con alta precisión. Por lo tanto, si el sonido de la señal musical después de la expansión de la banda de frecuencia se produce y emite, la claridad del sonido en la audición es más baja que el sonido original.
Además, en el método de codificación característico de banda alta como, por ejemplo, HE-AAC y similares descritos más arriba, la envolvente de frecuencia del lado de banda alta se usa como información característica de los
componentes de señal de banda alta codificados. Sin embargo, necesita reproducir la envolvente de frecuencia del lado de banda alta original con alta precisión en un lado de decodificación.
La presente invención se ha llevado a cabo teniendo en cuenta dicha circunstancia y provee una señal musical que tiene una mejor calidad de sonido mediante la expansión de una banda de frecuencia.
La publicación internacional WO 2010/024371 A1 describe un dispositivo y un método para expandir una banda de frecuencia en la cual filtros paso banda obtienen múltiples subbandas de una señal de entrada, un circuito de extracción de envolvente de frecuencia extrae una envolvente de frecuencia de las múltiples señales de subbanda, un circuito de generación de señales de alta frecuencia genera un elemento de señal de alta frecuencia basado en la envolvente de frecuencia y las múltiples señales de subbanda, y un expansor de banda de frecuencia expande la banda de frecuencia de la señal de entrada mediante el uso del elemento de señal de alta frecuencia.
Soluciones a problemas
Un aparato de procesamiento de señales musicales según un primer aspecto de la presente invención se define en la reivindicación independiente anexa 1.
Un método de procesamiento de señales musicales según el primer aspecto de la presente invención se define en la reivindicación independiente anexa 2.
Efectos de la invención
Según el primer aspecto, es posible reproducir una señal musical con alta calidad de sonido mediante la expansión de una banda de frecuencia.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista de un ejemplo de ilustración de un ejemplo de un espectro de potencia de una banda baja después de la decodificación de una señal de entrada y una envolvente de frecuencia de una banda alta estimada. La Figura 2 es una vista que ilustra un ejemplo de un espectro de potencia original de señal musical de un ataque según el cambio rápido en el tiempo.
La Figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de expansión de banda de frecuencia en una primera realización de la presente invención.
La Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de un proceso de expansión de banda de frecuencia por un aparato de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3.
La Figura 5 es una vista que ilustra la disposición de un espectro de potencia de una señal ingresada a un aparato de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3 y disposición en un eje de frecuencia de un filtro paso banda. La Figura 6 es una vista que ilustra un ejemplo que ilustra características de frecuencia de una región vocal y un espectro de potencia de una banda alta estimada.
La Figura 7 es una vista que ilustra un ejemplo de un espectro de potencia de señal ingresada a un aparato de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3.
La Figura 8 es una vista que ilustra un ejemplo de un vector de potencia después de la elevación de una señal de entrada en la Figura 7.
La Figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de aprendizaje de coeficiente para llevar a cabo el aprendizaje de un coeficiente usado en un circuito de producción de señal de banda alta de un aparato de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3.
La Figura 10 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de un proceso de aprendizaje de coeficiente por un aparato de aprendizaje de coeficiente en la Figura 9.
La Figura 11 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un codificador en una segunda realización de la presente invención.
La Figura 12 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de un proceso de codificación por un codificador en la Figura 11.
La Figura 13 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un decodificador en una segunda realización de la presente invención.
La Figura 14 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de un procesamiento de decodificación por un decodificador en la Figura 13.
La Figura 15 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de aprendizaje de coeficiente para llevar a cabo el aprendizaje de un vector representativo usado en un circuito de codificación de banda alta de un codificador en la Figura 11 y coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada usado en un circuito de decodificación de banda alta del decodificador en la Figura 13. La Figura 16 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de un proceso de aprendizaje de coeficiente por un aparato de aprendizaje de coeficiente en la Figura 15.
La Figura 17 es una vista que ilustra un ejemplo de una cadena codificada a la cual un codificador en la Figura 11 se emite.
La Figura 18 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional del codificador.
La Figura 19 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de codificación.
La Figura 20 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un decodificador. La Figura 21 es un diagrama de flujo que describe un proceso de decodificación.
La Figura 22 es un diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 23 es un diagrama de flujo que describe un proceso de decodificación.
La Figura 24 es un diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 25 es un diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 26 es un diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 27 es un diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 28 es una vista que ilustra un ejemplo de configuración de un aparato de aprendizaje de coeficiente. La Figura 29 es un diagrama de flujo que describe un proceso de aprendizaje de coeficiente.
La Figura 30 es una vista que describe una reducción de cantidad de codificación de una cadena de índice de coeficientes.
La Figura 31 es una vista que describe una reducción de cantidad de codificación de una cadena de índice de coeficientes.
La Figura 32 es una vista que describe una reducción de cantidad de codificación de una cadena de índice de coeficientes.
La Figura 33 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un codificador.
La Figura 34 es un diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 35 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un decodificador. La Figura 36 es un diagrama de flujo que describe un proceso de decodificación.
La Figura 37 es una vista que describe una reducción de cantidad de codificación de una cadena de índice de coeficientes.
La Figura 38 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un decodificador. La Figura 39 es un diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 40 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un decodificador. La Figura 41 es un diagrama de flujo que describe un proceso de decodificación.
La Figura 42 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un codificador.
La Figura 43 es un diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 44 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un decodificador. La Figura 45 es un diagrama de flujo que describe un proceso de decodificación.
La Figura 46 es un diagrama que describe el reciclaje de un índice de coeficientes.
La Figura 47 es un
diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 48 es un
diagrama de flujo que describe un proceso de decodificación.
La Figura 49 es un
diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 50 es un diagrama de flujo que describe el proceso de decodificación.
La Figura 51 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración de hardware de un ordenador mediante la ejecución de un proceso al cual la presente invención se aplica por un programa.
Manera de llevar a cabo la invención
Todas las siguientes apariciones de la palabra "realización(es)", si se refieren a combinaciones de características diferentes de aquellas definidas por las reivindicaciones independientes, se refieren a ejemplos que se han presentado originalmente pero que no representan realizaciones de la invención actualmente reivindicada; dichos ejemplos se muestran aún con fines ilustrativos solamente.
Una realización de la presente invención se describirá con referencia a los dibujos. Además, la descripción de aquella se lleva a cabo en la siguiente secuencia.
1. Primera realización (cuando la presente invención se aplica a un aparato de expansión de banda de frecuencia) 2. Segunda realización (cuando la presente invención se aplica a un codificador y a un decodificador)
3. Tercera realización (cuando un índice de coeficientes se incluye en datos codificados de banda alta)
4. Cuarta realización (cuando una diferencia entre el índice de coeficientes y una seudopotencia de subbanda de banda alta se incluye en datos codificados de banda alta)
5. Quinta realización (cuando un índice de coeficientes se selecciona mediante el uso de un valor de estimación) 6. Sexta realización (cuando una porción de un coeficiente es común)
7. Séptima realización (cuando una cantidad de codificación de una cadena de índice de coeficientes se reduce en la dirección de tiempo por un método de longitud variable)
8. Octava realización (cuando una cantidad de codificación de una cadena de índice de coeficientes se reduce en la dirección de tiempo por un método de longitud fija)
9. Novena realización (cuando cualquiera de un método de longitud variable o un método de longitud fija se selecciona)
10. Décima realización (cuando el reciclaje de información se lleva a cabo por un método variable)
11. Undécima realización (cuando el reciclaje de información se lleva a cabo por un método de longitud fija) <1. Primera realización>
En una primera realización, un proceso que expande una banda de frecuencia (al que, de aquí en adelante, se hace referencia como un proceso de expansión de banda de frecuencia) se lleva a cabo con respecto a un componente de señal de una banda baja después de la decodificación obtenida mediante la decodificación de datos codificados mediante el uso de un método de codificación de cancelación alta.
[Ejemplo de configuración funcional de aparato de expansión de banda de frecuencia]
La Figura 3 ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de expansión de banda de frecuencia según la presente invención.
Un aparato 10 de expansión de banda de frecuencia lleva a cabo un proceso de expansión de banda de frecuencia con respecto a la señal de entrada mediante el establecimiento de un componente de señal de la banda baja después de la decodificación como la señal de entrada y emite la señal después del proceso de expansión de banda de frecuencia obtenida por el resultado como una señal de salida.
El aparato 10 de expansión de banda de frecuencia incluye un filtro 11 paso bajo, un circuito 12 de retardo, un filtro 13 paso banda, un circuito 14 de cálculo de cantidades características, un circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta, un circuito 16 de producción de señales de banda alta, un filtro 17 paso alto y un sumador 18 de señales.
El filtro 11 paso bajo filtra una señal de entrada por una frecuencia de corte predeterminada y provee un componente de señal de banda baja, que es un componente de señal de la banda baja como una señal después del filtrado al circuito 12 de retardo.
Dado que el circuito 12 de retardo está sincronizado cuando añade el componente de señal de banda baja del filtro 11 paso bajo y un componente de señal de banda alta que se describirá más adelante unos a otros, retarda el componente de señal baja solo durante cierto tiempo y el componente de señal baja se provee al sumador 18 de señales.
El filtro 13 paso banda incluye filtros 13-1 a 13-N paso banda que tienen bandas de paso diferentes entre sí. El filtro 13-i(<i<N)) paso banda pasa una señal de una banda de paso predeterminada de la señal de entrada y provee la señal pasada como una de múltiples señales de subbanda al circuito 14 de cálculo de cantidades características y al circuito 16 de producción de señales de banda alta.
El circuito 14 de cálculo de cantidades características calcula una o más cantidades características mediante el uso de al menos cualquiera de múltiples señales de subbanda y la señal de entrada del filtro 13 paso banda y provee las cantidades características calculadas al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta. En la presente memoria, las cantidades características constituyen información que muestra una característica de la señal de entrada como una señal.
El circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta calcula un valor de estimación de una potencia de subbanda de banda alta que es una potencia de la señal de subbanda de banda alta para cada subbanda de banda alta según una o más cantidades características del circuito 14 de cálculo de cantidades características y provee el valor estimado calculado al circuito 16 de producción de señales de banda alta.
El circuito 16 de producción de señales de banda alta produce el componente de señal de banda alta que es un componente de señal de la banda alta según múltiples señales de subbanda del filtro 13 paso banda y un valor de estimación de múltiples potencias de subbanda de banda alta del circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta y provee el componente de señal alta producido al filtro 17 paso alto.
El filtro 17 paso alto filtra el componente de señal banda alta del circuito 16 de producción de señales de banda alta mediante el uso de una frecuencia de corte correspondiente a la frecuencia de corte en el filtro 11 paso bajo y provee el componente de señal de banda alta filtrado a un sumador 18 de señales.
El sumador 18 de señales añade el componente de señal de banda baja del circuito 12 de retardo y el componente de señal de banda alta del filtro 17 paso alto y emite los componentes añadidos como una señal de salida.
Además, en una configuración en la Figura 3, con el fin de obtener una señal de subbanda, el filtro 13 paso banda se aplica, pero no se encuentra limitado a ello. Por ejemplo, el filtro de división de banda descrito en el Documento de Patente 1 puede aplicarse.
Además, asimismo, en una configuración en la Figura 3, el sumador 18 de señales se aplica con el fin de sintetizar una señal de subbanda, pero no se encuentra limitado a ello. Por ejemplo, un filtro sintético de banda descrito en el Documento de Patente 1 puede aplicarse.
[Proceso de expansión de banda de frecuencia del aparato de expansión de banda de frecuencia]
A continuación, con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 4, se describirá el proceso de expansión de banda de frecuencia por el aparato de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3.
En la etapa E1, el filtro 11 paso bajo filtra la señal de entrada por una frecuencia de corte predeterminada y provee el componente de señal de banda baja como una señal después del filtrado al circuito 12 de retardo.
El filtro 11 paso bajo puede establecer una frecuencia opcional como la frecuencia de corte. Sin embargo, en una realización de la presente invención, el filtro paso bajo puede establecerse para corresponder a una frecuencia de un extremo bajo de la banda inicial de expansión mediante el establecimiento de una frecuencia predeterminada como una banda inicial de expansión descrita más abajo. Por lo tanto, el filtro 11 paso bajo provee un componente de señal de banda baja, que es un componente de señal de la banda más baja que la banda inicial de expansión al circuito 12 de retardo como una señal después del filtrado.
Además, el filtro 11 paso bajo puede establecer la frecuencia óptima como la frecuencia de corte en respuesta al parámetro de codificación como, por ejemplo, el método de codificación de cancelación de banda alta o una velocidad binaria y similares de la señal de entrada. Como el parámetro de codificación, por ejemplo, la información conexa empleada en el método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1 puede usarse. En la etapa E2, el circuito 12 de retardo retrasa el componente de señal de banda baja solo durante cierto tiempo de retardo del filtro 11 paso bajo y provee el componente de señal de banda baja retardado al sumador 18 de señales.
En la etapa E3, el filtro 13 paso banda (filtros 13-1 a 13-N) paso banda divide la señal de entrada en múltiples señales de subbanda y provee cada una de las múltiples señales de subbanda después de la división al circuito 14 de cálculo de cantidades características y al circuito 16 de producción de señales de banda alta. Además, el proceso de división de la señal de entrada por el filtro 13 paso banda se describirá más abajo.
En la etapa E4, el circuito 14 de cálculo de cantidades características calcula una o más cantidades características mediante al menos una de múltiples señales de subbanda del filtro 13 paso banda y la señal de entrada y provee las cantidades características calculadas al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta. Además, un proceso del cálculo para la cantidad característica por el circuito 14 de cálculo de cantidades características se describirá más abajo en detalle.
En la etapa E5, el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta calcula un valor de estimación de múltiples potencias de subbanda de banda alta según una o más cantidades características y provee el valor de estimación calculado al circuito 16 de producción de señales de banda alta del circuito 14 de cálculo de cantidades características. Además, un proceso de cálculo de un valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta por el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta se describirá más abajo en detalle.
En la etapa E6, el circuito 16 de producción de señales de banda alta produce un componente de señal de banda alta según múltiples señales de subbanda del filtro 13 paso banda y un valor de estimación de múltiples potencias de subbanda de banda alta del circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta y provee el componente de señal de banda alta producido al filtro 17 paso alto. En el presente caso, el componente de señal de banda alta es el componente de señal de la banda más alta que la banda inicial de expansión. Además, un proceso en la producción del componente de señal de banda alta por el circuito 16 de producción de señal de banda alta se describirá más abajo en detalle.
En la etapa E7, el filtro 17 paso alto elimina el ruido como, por ejemplo, un componente de alias en la banda baja incluido en el componente de señal de banda alta mediante el filtrado del componente de señal de banda alta del circuito 16 de producción de señal de banda alta y provee el componente de señal de banda alta al sumador 18 de señales.
En la etapa E8, un sumador 18 de señales añade el componente de señal de banda baja del circuito 12 de retardo y el componente de señal de banda alta del filtro 17 paso alto unos a otros y emite los componentes añadidos como una señal de salida.
Según el proceso mencionado más arriba, la banda de frecuencia puede expandirse con respecto a un componente de señal de la banda baja después de la decodificación.
A continuación, se describirá una descripción para cada proceso de las etapas E3 a E6 del diagrama de flujo en la Figura 4.
[Descripción de proceso por filtro paso banda]
En primer lugar, se describirá una descripción del proceso por el filtro 13 paso banda en la etapa E3 en un diagrama de flujo de la Figura 4.
Además, en aras de la explicación, como se describe más abajo, se supone que el número N del filtro 13 paso banda es N = 4.
Por ejemplo, se supone que una de 16 subbandas obtenidas mediante la división de frecuencia Nyquist de la señal de entrada en 16 partes es una banda inicial de expansión y cada una de 4 subbandas de la banda más baja que la banda inicial de expansión de 16 subbandas es cada banda de paso de los filtros 13-1 a 13-4 paso banda.
La Figura 5 ilustra disposiciones en cada eje de una frecuencia para cada banda de paso de los filtros 13-1 a 13-4 paso banda.
Según se ilustra en la Figura 5, si se supone que un índice de la primera subbanda de la banda alta de la banda de frecuencia (subbanda) de la banda más baja que la banda inicial de expansión es sb, un índice de segunda subbanda es sb-1, y un índice de l-ésima subbanda es sb-(I-1). Cada uno de los filtros 13-1 a 13-4 paso banda asigna cada subbanda en la cual el índice es sb a sb-3 entre la subbanda de la banda baja más baja que la banda inicial de expansión como la banda de paso.
En la presente realización, cada banda de paso de los filtros 13-1 a 13-4 paso banda es 4 subbandas predeterminadas de 16 subbandas obtenidas mediante la división de la frecuencia Nyquist de la señal de entrada en 16 partes, pero no se encuentra limitada a ello y puede ser 4 subbandas predeterminadas de 256 subbandas obtenidas mediante la división de la frecuencia Nyquist de la señal de entrada en 256 partes. Además, cada ancho de banda de los filtros 13-1 a 13-4 paso banda puede ser diferente de los otros.
[Descripción de proceso por circuito de cálculo de cantidades características]
A continuación, se describirá una descripción de un proceso por el circuito 14 de cálculo de cantidades características en la etapa E4 del diagrama de flujo en la Figura 4.
El circuito 14 de cálculo de cantidades características calcula una o más cantidades características usadas de modo que el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta calcula el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta mediante el uso de al menos una de múltiples señales de subbanda del filtro 13 paso banda y la señal de entrada.
En mayor detalle, el circuito 14 de cálculo de cantidades características calcula como la cantidad característica, la potencia de la señal de subbanda (potencia de subbanda (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como una potencia de subbanda de banda baja)) para cada subbanda de 4 señales de subbanda del filtro 13 paso banda y provee la potencia calculada de la señal de subbanda al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta.
En otras palabras, el circuito 14 de cálculo de cantidades características calcula la potencia de subbanda de banda baja power(ib, J) en una trama J de tiempo predeterminada de 4 señales de subbanda x(ib,n), la cual se provee del filtro 13 paso banda mediante el uso de la siguiente Ecuación (1). En la presente memoria, ib es un índice de la subbanda, y n se expresa como índice de tiempo discreto. Además, el número de una muestra de una trama se expresa como FSIZE y la potencia se expresa como decibelio.
[Ecuación 1]
■ • * ( 1 )
Por consiguiente, la potencia de subbanda de banda baja power(ib, J) obtenida por el circuito 14 de cálculo de cantidades características se provee al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta como la cantidad característica.
[Descripción de proceso por circuito de estimación de potencia de subbanda de banda alta]
A continuación, se describirá una descripción de un proceso por el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta de la etapa E5 de un diagrama de flujo en la Figura 4.
El circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta calcula un valor de estimación de la potencia de subbanda (potencia de subbanda de banda alta) de la banda (banda de expansión de frecuencia) que se hace que se expanda siguiendo la subbanda (banda inicial de expansión) cuyo índice es sb+1, según las 4 potencias de subbanda provistas desde el circuito 14 de cálculo de cantidades características.
Es decir, si el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta considera que el índice de la subbanda de banda máxima de la banda de expansión de frecuencia es eb, (eb-sb) potencia de subbanda se calcula con respecto a la subbanda en la cual el índice es sb+1 a eb.
En la banda de expansión de frecuencia, el valor de estimación powerest(ib,J) de la potencia de subbanda cuyo índice es ib se expresa por la siguiente Ecuación (2) mediante el uso de 4 potencias de subbanda power(ib,j) provistas desde el circuito 14 de cálculo de cantidades características.
[Ecuación 2]
power est
¡b
(J*FSIZ
• ■ • (
2
)
En la presente memoria, en la Ecuación (2), los coeficientes Aib(kb), y Bib son coeficientes que tienen valor diferente para la respectiva subbanda ib. Los coeficientes Aib(kb), Bib son coeficientes establecidos, de manera adecuada, para obtener un valor apropiado con respecto a varias señales de entrada. Además, los coeficientes Aib(kb), Bib también se cargan hasta un valor óptimo mediante el cambio de la subbanda sb. Una deducción de Aib(kb), Bib se describirá más abajo.
En la Ecuación (2), el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta se calcula por una combinación lineal primaria mediante el uso de potencia de cada una de las múltiples señales de subbanda del filtro 13 paso banda, pero no se encuentra limitado a ello, y, por ejemplo, puede calcularse mediante el uso de una combinación lineal de múltiples potencias de subbanda de banda baja de tramas antes y después de la trama J de tiempo, y puede calcularse mediante el uso de una función no lineal.
Según se describe más arriba, el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta calculado por el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta se provee al circuito 16 de producción de señales de banda alta que se describirá.
[Descripción de proceso por circuito de producción de señales de banda alta]
A continuación, se llevará a cabo una descripción del proceso por el circuito 16 de producción de señales de banda alta en la etapa E6 de un diagrama de flujo en la Figura 4.
El circuito 16 de producción de señales de banda alta calcula la potencia de subbanda de banda baja power(ib, J) de cada subbanda según la Ecuación (1) descrita más arriba, a partir de múltiples señales de subbanda provistas desde el filtro 13 paso banda. El circuito 16 de producción de señales de banda alta obtiene una cantidad de ganancia G(ib,J) mediante la Ecuación 3 descrita más abajo, mediante el uso de múltiples potencias de subbanda de banda baja power(ib, J) calculadas, y un valor de estimación powerest(ib,J) de la potencia de subbanda de banda alta calculado según la Ecuación (2) descrita más arriba por el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta.
[Ecuación 3]
G( i b J ) = 10 ^ í>owerest^ ib. J) '-power Csbmapí ib). J))^20}
(J*FSIZE< n < (J+1) FSIZE-1, sb+1 < ib<eb)
' - ( 3 )
En la presente memoria, en la Ecuación (3), sbmap(ib) muestra el índice de la subbanda de un mapa original del caso donde la subbanda ib se considera la subbanda de un mapa original y se expresa por la siguiente Ecuación 4. [Ecuación 4]
Bbmap(¡b) = ib—«INTÍ-ife.f U lj
(sb+1<ib<eb)
■ ■ * (4 )
Además, en la Ecuación (4), INT (a) es una función que corta un punto decimal de valor a.
A continuación, el circuito 16 de producción de señales de banda alta calcula la señal de subbanda x2(ib,n) después del control de ganancia mediante la multiplicación de la cantidad de ganancia G(ib,J) obtenida por la Ecuación 3 por una salida del filtro 13 paso banda mediante el uso de la siguiente Ecuación (5).
[Ecuación 5]
x2(ib, n) = G(ib, J) x(sbmap(ib), n)
(J*FSIZE<n< (J+1) FSIZE-1, sb+1 < ib<eb)
■ ■ ■ ( 5 )
Además, el circuito 16 de producción de señales de banda alta calcula la señal de subbanda x3(ib, n) después del control de ganancia con coseno transferido desde la señal de subbanda x2(ib, n) después del ajuste de ganancia llevando a cabo la transferencia del coseno a una frecuencia correspondiente a una frecuencia del extremo superior de la subbanda que tiene el índice de sb de una frecuencia correspondiente a una frecuencia del extremo inferior de la subbanda que tiene el índice de sb-3 por la siguiente Ecuación (6).
[Ecuación 6]
x3( ib, n) = x2( ib, n)*2cos (n)*{4( ib+1) 7T/32]
(sb+1<ib<eb)
■ ■ ■ ( 6 )
Además, en la Ecuación (6), n muestra una constante circular. La Ecuación (6) significa que la señal de subbanda x2(ib, n) después del control de ganancia se desplaza a la frecuencia de cada uno de los 4 lados de banda alta de parte de banda.
Por lo tanto, el circuito 16 de producción de señales de banda alta calcula el componente de señal de banda alta xhigh(n) de la señal de subbanda x3(ib,n) después del control de ganancia desplazado al lado de banda alta según la siguiente Ecuación 7.
[Ecuación 7]
. . . ( 7 )
Por consiguiente, el componente de señal de banda alta se produce por el circuito 16 de producción de señales de banda alta según las 4 potencias de subbanda de banda baja obtenidas según las 4 señales de subbanda del filtro 13 paso banda y un valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta del circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta, y el componente de señal de banda alta producido se provee al filtro 17 paso alto.
Según el proceso descrito más arriba, dado que la potencia de subbanda de banda baja calculada a partir de múltiples señales de subbanda se establece como la cantidad característica con respecto a la señal de entrada obtenida después de la decodificación de los datos codificados por el método de codificación de cancelación de banda alta, el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta se calcula según un coeficiente establecido de manera adecuada, y el componente de señal de banda alta se produce de forma adaptativa a partir del valor de estimación de la potencia de subbanda de banda baja y la potencia de subbanda de banda alta, por medio de lo cual es posible calcular la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia con alta precisión y reproducir una señal musical con una mejor calidad de sonido.
Según se describe más arriba, el circuito 14 de cálculo de cantidades características ilustra un ejemplo que calcula como la cantidad característica solo la potencia de subbanda de banda baja calculada a partir de las múltiples señales de subbanda. Sin embargo, en el presente caso, la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia no puede calcularse con alta precisión por un tipo de señal de entrada.
En la presente memoria, el cálculo de la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta puede llevarse a cabo con alta precisión porque el circuito 14 de cálculo de cantidades características calcula una cantidad característica que tiene una fuerte correlación con un sistema de salida de potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia (una forma de espectro de potencia de la banda alta).
[Otro ejemplo de cantidad característica calculada por el circuito de cálculo de cantidades características]
La Figura 6 ilustra un ejemplo de la característica de frecuencia de una región vocal donde la mayoría de las voces están ocupadas y el espectro de potencia de la banda alta obtenida mediante estimación de la potencia de subbanda de banda alta por el cálculo solamente de la potencia de subbanda de banda baja como la cantidad característica.
Según se ilustra en la Figura 6, en la característica de frecuencia de la región vocal, hay muchos casos donde el espectro de potencia estimado de la banda alta tiene una posición más alta que el espectro de potencia de la banda alta de una señal original. Dado que el sentido de incongruencia de la voz cantante de las personas se percibe fácilmente por el oído humano, es necesario estimar la potencia de subbanda de banda alta con alta precisión en la región vocal.
Además, según se ilustra en la Figura 6, en la característica de frecuencia de la región vocal, hay muchos casos en los que un cóncavo más grande se dispone de 4,9 kHz a 11,025 kHz.
En la presente memoria, según se describe más abajo, se describirá un ejemplo que puede aplicar un grado del cóncavo en 4,9 kHz a 11,025 kHz en el área de frecuencia como una cantidad característica usada en el cálculo de la potencia de subbanda de banda alta de la región vocal. Además, se hace referencia más abajo a una cantidad característica que muestra un grado del cóncavo como una pendiente.
Un ejemplo de cálculo de una pendiente en las tramas J de tiempo dip(J) se describirá más abajo.
La Transformada Rápida de Fourier (FFT, por sus siglas en inglés) de 2.048 puntos se lleva a cabo con respecto a señales de 2.048 sección de muestra incluidas en un rango de pocas tramas antes y después de una trama J de tiempo de la señal de entrada, y los coeficientes en el eje de frecuencia se calculan. El espectro de potencia se obtiene llevando a cabo la conversión db con respecto al valor absoluto de cada uno de los coeficientes calculados. La Figura 7 ilustra un ejemplo del espectro de potencia obtenido en el método mencionado más arriba. En la presente memoria, con el fin de retirar un componente fino del espectro de potencia, por ejemplo, para retirar el componente de 1,3 kHz o menos, se lleva a cabo un proceso de elevación. Si el proceso de elevación se lleva a cabo, es posible suavizar el componente fino del pico de espectro mediante la selección de cada dimensión del espectro de potencia y llevando a cabo un proceso de filtrado mediante la aplicación del filtro paso bajo según una secuencia de tiempo.
La Figura 8 ilustra un ejemplo del espectro de potencia de la señal de entrada después de la elevación. En el espectro de potencia que sigue a la recuperación ilustrada en la Figura 8, la diferencia entre valor mínimo y valor máximo incluidos en un rango correspondiente a 4,9 kHz a 11,025 kHz se establece como una pendiente dip(J). Según se describe más arriba, la cantidad característica que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia se calcula. Además, un ejemplo de cálculo de una pendiente dip(J) no se encuentra limitado al método mencionado más arriba, y otro método puede llevarse a cabo.
A continuación, se describirá otro ejemplo de cálculo de una cantidad característica que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia.
[Incluso otro ejemplo de cantidad característica calculada por el circuito de cálculo de cantidades características] En una característica de frecuencia de una región de ataque, que es una región que incluye una señal musical tipo ataque en cualquier señal de entrada, hay muchos casos en los que el espectro de potencia de la banda alta es sustancialmente plano según se describe con referencia a la Figura 2. Es difícil para un método que calcula como la cantidad característica solo la potencia de subbanda de banda estimar la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia casi plana vista desde una región de ataque con alta precisión con el fin de calcular la potencia de subbanda de una banda de expansión de frecuencia sin la cantidad característica que indica variación de tiempo con una señal de entrada específica que incluye una región de ataque.
En la presente memoria, un ejemplo que aplica la variación de tiempo de la potencia de subbanda de banda baja se describirá más abajo como la cantidad característica usada para calcular la potencia de subbanda de banda alta de la región de ataque.
La vibración de tiempo powerd (J) de la potencia de subbanda de banda baja en algunas tramas J de tiempo, por ejemplo, se obtiene a partir de la siguiente Ecuación (8).
[Ecuación 8]
powerd
( 8 )
Según la Ecuación 8, la variación de tiempo powerd(J) de una potencia de subbanda de banda baja muestra la relación entre la suma de cuatro potencias de subbanda de banda baja en las tramas J-1 de tiempo y la suma de cuatro potencias de subbanda de banda baja en las tramas (J-1) de tiempo antes de una trama de las tramas J de tiempo, y si dicho valor se convierte en grande, la variación de tiempo de la potencia entre tramas es grande, es decir, una señal incluida en las tramas J de tiempo se considera como una que tiene un fuerte ataque.
Además, si el espectro de potencia ilustrado en la Figura 1, que es un promedio estadísticamente, se compara con el espectro de potencia de la región de ataque (señal musical tipo ataque) ilustrada en la Figura 2, el espectro de
potencia en la región de ataque asciende hacia la derecha en una banda media. Entre las regiones de ataque, hay muchos casos que muestran las características de frecuencia.
Por consiguiente, un ejemplo que aplica una inclinación en la banda media como la cantidad característica usada para calcular la potencia de subbanda de banda alta entre las regiones de ataque se describirá más abajo.
Una inclinación slope (J) de una banda media en algunas tramas J de tiempo, por ejemplo, se obtiene a partir de la siguiente Ecuación (9).
[Ecuación 9]
En la Ecuación (9), un coeficiente w (ib) es un factor de ponderación ajustado para la ponderación con respecto a la potencia de subbanda de banda alta. Según la Ecuación (9), la slope (J) muestra una relación de la suma de cuatro potencias de subbanda de banda baja ponderadas con respecto a la banda alta y la suma de cuatro potencias de subbanda de banda baja. Por ejemplo, si cuatro potencias de subbanda de banda baja se establecen como una potencia con respecto a la subbanda de la banda media, la slope (J) tiene un gran valor cuando el espectro de potencia en una banda media asciende a la derecha, y el espectro de potencia tiene un valor pequeño cuando el espectro de potencia desciende a la derecha.
Dado que hay muchos casos en los que la inclinación de la banda media varía considerablemente antes y después de la sección de ataque, puede suponerse que la variedad de tiempo sloped(J) de la inclinación expresada por la siguiente Ecuación (10) es la cantidad característica usada al calcular la potencia de subbanda de banda alta de la región de ataque.
[Ecuación 10]
Además, puede suponerse que la variedad de tiempo dipd(J) de la pendiente dip(J) descrita más arriba, que se expresa por la siguiente Ecuación (11), es la cantidad característica usada al calcular la potencia de subbanda de banda alta de la región de ataque.
[Ecuación 11]
Según el método mencionado más arriba, dado que la cantidad característica que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia se calcula, si se usa esto, la estimación para la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta puede llevarse a cabo con alta precisión.
Según se describe más arriba, se ha descrito un ejemplo para calcular la cantidad característica que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia. Sin embargo, un ejemplo para calcular la potencia de subbanda de banda alta se describirá más abajo mediante el uso de la cantidad característica calculada por el método descrito más arriba.
[Descripción de proceso por circuito de estimación de potencia de subbanda de banda alta]
En la presente memoria, se describirá un ejemplo para estimar la potencia de subbanda de banda alta mediante el uso de la pendiente descrita con referencia a la Figura 8 y la potencia de subbanda de banda baja como la cantidad característica.
Es decir, en la etapa E4 del diagrama de flujo en la Figura 4, el circuito 14 de cálculo de cantidades características calcula como la cantidad característica la potencia de subbanda de banda baja y la pendiente y provee la potencia de subbanda de banda baja y la pendiente calculadas al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta para cada subbanda de cuatro señales de subbanda del filtro 13 paso banda.
Por lo tanto, en la etapa E5, el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta calcula el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta según las cuatro potencias de subbanda de banda baja y la pendiente del circuito 14 de cálculo de cantidad característica.
En la presente memoria, en la potencia de subbanda y en la pendiente, dado que los rangos de los valores (escalas) obtenidos son diferentes entre sí, el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta, por ejemplo, lleva a cabo la siguiente conversión con respecto al valor de pendiente.
El circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta calcula la potencia de subbanda de una banda máxima de las cuatro potencias de subbanda de banda baja y un valor de pendiente con respecto a una cantidad grande predeterminada de la señal de entrada y obtiene un valor promedio y desviación estándar respectivamente. En la presente memoria, se supone que el valor promedio de la potencia de subbanda es powerave, una desviación estándar de la potencia de subbanda es powerstd, el valor promedio de la pendiente es dipave, y la desviación estándar de la pendiente es dipstd.
El circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta convierte el valor de la pendiente dip(J) mediante el uso del valor como en la siguiente Ecuación (12) y obtiene dips dip(J) después de la conversión.
[Ecuación 12]
Al llevar a cabo la conversión descrita en la Ecuación (12), el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta puede convertir estadísticamente el valor de la pendiente dip(J) en una variable igual (pendiente) dips(J) para el promedio y dispersión de la potencia de subbanda de banda baja y hacer que un rango del valor obtenido de la pendiente sea aproximadamente igual a un rango del valor obtenido a partir de la potencia de subbanda.
En la banda de expansión de frecuencia, el valor de estimación powerest(ib,J) de la potencia de subbanda en la cual el índice es ib, se expresa, según la Ecuación 13, por una combinación lineal de las cuatro potencias de subbanda de banda baja power(ib,J) del circuito 14 de cálculo de cantidades características y la pendiente dips(J) que se muestra en la Ecuación (12).
[Ecuación 13]
En la presente memoria, en la Ecuación (13), los coeficientes Cib(kb), Dib, Eib son coeficientes que tienen valor diferente para cada subbanda ib. Los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib son coeficientes establecidos, de manera adecuada, con el fin de obtener un valor favorable con respecto a varias señales de entrada. Además, los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib también se cambian a valores óptimos con el fin de cambiar la subbanda sb. Además, la desviación de los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib se describirá más abajo.
En la Ecuación (13), el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta se calcula por una combinación lineal, pero no se encuentra limitado a ello. Por ejemplo, el valor de estimación puede calcularse
mediante el uso de una combinación lineal de múltiples cantidades características de pocas tramas antes y después de la trama J de tiempo, y puede calcularse mediante el uso de una función no lineal.
Según el proceso descrito más arriba, puede ser posible reproducir una señal musical que tiene una mejor calidad en que la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta en la región vocal se mejora en comparación con un caso en el que se supone que solo la potencia de subbanda de banda baja es la cantidad característica en la estimación de la potencia de subbanda de banda alta mediante el uso de un valor de una pendiente específica de región vocal como una cantidad característica, el espectro de potencia de la banda alta se produce al calcularse como más grande que el del espectro de potencia de banda alta de la señal original y la sensación de incongruencia puede percibirse fácilmente por el oído humano mediante el uso de un método que establece solamente la subbanda de banda baja como la cantidad característica.
Por lo tanto, si el número de divisiones de subbandas es 16, dado que la resolución de frecuencia es baja con respecto a la pendiente calculada como la cantidad característica por el método descrito más arriba (un grado del cóncavo en una característica de frecuencia de la región vocal), un grado del cóncavo no puede expresarse solamente por la potencia de subbanda de banda baja.
En la presente memoria, la resolución de frecuencia se mejora y puede ser posible expresar el grado del cóncavo solo en la potencia de subbanda de banda baja en el sentido de que el número de las divisiones de las subbandas aumenta (por ejemplo, 256 divisiones de 16 veces), el número de las divisiones de banda por el filtro 13 paso banda aumenta (por ejemplo, 64 de 16 veces), y el número de la potencia de subbanda de banda baja calculado por el circuito 14 de cálculo de cantidades características aumenta (64 de 16 veces).
Mediante una potencia de subbanda de banda baja solamente, se supone que es posible estimar la potencia de subbanda de banda alta con exactitud sustancialmente igual a la estimación de la potencia de subbanda de banda alta usada como la cantidad característica y la pendiente descrita más arriba.
Sin embargo, una cantidad de cálculo aumenta mediante el aumento del número de las divisiones de las subbandas, el número de las divisiones de banda y el número de las potencias de subbanda de banda baja. Si se supone que la potencia de subbanda de banda alta puede estimarse con exactitud igual a cualquier método, el método que estima la potencia de subbanda de banda alta mediante el uso de la pendiente como la cantidad característica sin aumentar el número de divisiones de las subbandas se considera eficaz en términos de la cantidad de cálculo.
Según se describe más arriba, se ha descrito un método que estima la potencia de subbanda de banda alta mediante el uso de la pendiente y la potencia de subbanda de banda baja, pero como la cantidad característica usada al calcular la potencia de subbanda de banda alta, una o más de las cantidades características descritas más arriba (una potencia de subbanda de banda baja, una pendiente, variación de tiempo de la potencia de subbanda de banda baja, inclinación, variación de tiempo de la inclinación, y variación de tiempo de la pendiente) sin limitarse a la combinación. En el presente caso, es posible mejorar la exactitud al calcular la potencia de subbanda de banda alta. Además, según se describe más arriba, en la señal de entrada, puede ser posible mejorar la precisión de estimación de la sección mediante el uso de un parámetro específico en el cual la estimación de la potencia de subbanda de banda alta es difícil como la cantidad característica usada al calcular la potencia de subbanda de banda alta. Por ejemplo, la variedad de tiempo de la potencia de subbanda de banda baja, inclinación, variedad de tiempo de inclinación y variedad de tiempo de la pendiente constituyen un parámetro específico en la región de ataque, y pueden mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta en la región de ataque mediante el uso del parámetro de aquella como la cantidad característica.
Además, incluso si la estimación de la potencia de subbanda de banda alta se lleva a cabo mediante el uso de la cantidad característica diferente de la potencia de subbanda de banda baja y pendiente, es decir, variedad de tiempo de la potencia de subbanda de banda baja, inclinación, variedad de tiempo de la inclinación y variedad de tiempo de la pendiente, la potencia de subbanda de banda alta puede estimarse de la misma manera que el método descrito más arriba.
Además, cada método de cálculo de la cantidad característica descrito en la memoria descriptiva no se encuentra limitado al método descrito más arriba, y otro método puede usarse.
[Método para obtener coeficientes Cib(kb), Dib, Eib]
A continuación, se describirá un método para obtener los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib en la Ecuación (13) descrita más arriba.
Se aplica el método en el cual los coeficientes se determinan según el resultado de aprendizaje, que lleva a cabo el aprendizaje mediante el uso de la señal de instrucción que tiene una banda ancha predeterminada (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como una señal de instrucción de banda ancha) de modo que como método para obtener los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib, los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib se convierten en valores apropiados con respecto a varias señales de entrada al calcular la potencia de subbanda de la banda de expansión de frecuencia.
Cuando el aprendizaje de los coeficientes C¡b(kb), D¡b y E¡b se lleva a cabo, un aparato de aprendizaje de coeficientes que incluye el filtro paso banda que tiene el mismo ancho de banda de paso que los filtros 13-1 a 13-4 paso banda descritos con referencia a la Figura 5 se aplica a la banda alta más alta que la banda inicial de expansión. El aparato de aprendizaje de coeficientes lleva a cabo el aprendizaje cuando la instrucción de banda ancha se ingresa.
[Ejemplo de configuración funcional de aparato de aprendizaje de coeficientes]
La Figura 9 ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de aprendizaje de coeficientes que lleva a cabo una instrucción de los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib.
El componente de señal de la banda baja más baja que la banda inicial de expansión de una señal de instrucción de banda ancha ingresada a un aparato 20 de aprendizaje de coeficientes en la Figura 9 es una señal codificada en la misma manera que un método de codificación llevado a cabo cuando la señal de entrada que tiene una banda limitada ingresada al aparato 10 de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3 se codifica.
Un aparato 20 de aprendizaje de coeficientes incluye un filtro 21 paso banda, un circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta, un circuito 23 de cálculo de cantidades características, y un circuito 24 de estimación de coeficientes.
El filtro 21 paso banda incluye filtros 21-1 a 21-(K+N) paso banda que tienen bandas de paso diferentes entre sí. El filtro 21-i(1 < i < K+N) paso banda pasa una señal de una banda de paso predeterminada de la señal de entrada y provee la señal pasada al circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta o al circuito 23 de cálculo de cantidades características como una de múltiples señales de subbanda. Además, los filtros 21-1 a 21-K paso banda de los filtros 21-1 a 21-(K+N) paso banda pasan una señal de la banda alta más alta que la banda inicial de expansión.
El circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta calcula una potencia de subbanda de banda alta de cada subbanda para cada trama de tiempo constante con respecto a múltiples señales de subbanda de la banda alta, a partir del filtro 21 paso banda, y provee la potencia de subbanda de banda alta calculada al circuito 24 de estimación de coeficientes.
El circuito 23 de cálculo de cantidades características calcula la misma cantidad característica que la cantidad característica calculada por el circuito 14 de cálculo de cantidades características del aparato 10 de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3 para las mismas tramas de tiempo respectivas que una trama de tiempo constante en la cual la potencia de subbanda de banda alta se calcula por el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta. Es decir, el circuito 23 de cálculo de cantidades características calcula una o más cantidades características mediante el uso de al menos una de múltiples señales de subbanda del filtro 21 paso banda y la señal de instrucción de banda ancha, y provee las cantidades características calculadas al circuito 24 de estimación de coeficientes.
El circuito 24 de estimación de coeficientes estima el coeficiente (datos de coeficiente) usado en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta del aparato 10 de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3 según la potencia de subbanda de banda alta del circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y la cantidad característica del circuito 23 de cálculo de cantidades características para cada trama de tiempo constante.
[Proceso de aprendizaje de coeficientes del aparato de aprendizaje de coeficientes]
A continuación, con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 10, se describirá el proceso de aprendizaje de coeficientes por un aparato de aprendizaje de coeficientes en la Figura 9.
En la etapa E11, el filtro 21 paso banda divide la señal de entrada (señal de instrucción de banda de expansión) en (K+N) señales de subbanda. Los filtros 21-1 a 21-K paso banda proveen múltiples señales de subbanda de la banda alta más alta que la banda inicial de expansión al circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta. Además, los filtros 21 -(K+1) a 21-(K+N) paso banda proveen múltiples señales de subbanda de la banda baja más baja que la banda inicial de expansión al circuito 23 de cálculo de cantidades características.
En la etapa E12, el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta calcula la potencia de subbanda de banda alta power(ib, J) de cada subbanda para cada trama de tiempo constante con respecto a múltiples señales de subbanda de la banda alta a partir de los filtros 21 paso banda (filtros 21-1 a 21-K paso banda). La potencia de subbanda de banda alta power(ib, J) se obtiene por la Ecuación (1) mencionada más arriba. El circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta provee la potencia de subbanda de banda alta calculada al circuito 24 de estimación de coeficientes.
En la Etapa E13, el circuito 23 de cálculo de cantidades características calcula la cantidad característica para la misma trama de tiempo que la trama de tiempo constante en la cual la potencia de subbanda de banda alta se calcula por el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta.
Además, según se describe más abajo, en el circuito 14 de cálculo de cantidades características del aparato 10 de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3, se supone que las cuatro potencias de subbanda y la pendiente de la banda baja se calculan como la cantidad característica y se describirán las cuatro potencias de subbanda y la pendiente de la banda baja calculadas en el circuito 23 de cálculo de cantidades características del aparato 20 de aprendizaje de coeficientes de manera similar.
Es decir, el circuito 23 de cálculo de cantidades características calcula cuatro potencias de subbanda de banda baja mediante el uso de cuatro señales de subbanda de las mismas cuatro señales de subbanda respectivas ingresadas al circuito 14 de cálculo de cantidades características del aparato 10 de expansión de banda de frecuencia del filtro 21 paso banda (filtros 21-(K+1) a 21-(K+4) paso banda). Además, el circuito 23 de cálculo de cantidades características calcula la pendiente de la señal de instrucción de banda de expansión y calcula la pendiente dips(J) según la Ecuación (12) descrita más arriba. Además, el circuito 23 de cálculo de cantidades características provee las cuatro potencias de subbanda de banda baja y la pendiente dips(J) como la cantidad característica al circuito 24 de estimación de coeficientes.
En la etapa E14, el circuito 24 de estimación de coeficientes lleva a cabo la estimación de los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib según múltiples combinaciones de la (eb-sb) potencia de subbanda de banda alta provista a las mismas tramas de tiempo del circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y circuito 23 de cálculo de cantidades características y la cantidad característica (cuatro potencias de subbanda de banda baja y pendiente dips(J)). Por ejemplo, el circuito 24 de estimación de coeficientes determina los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib en la Ecuación (13) haciendo que cinco cantidades características (cuatro potencias de subbanda de banda baja y pendiente dips(J)) sean una variable explicativa con respecto a una de las subbandas de las bandas altas, y haciendo que la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) sea una variable explicada y llevando a cabo un análisis de regresión mediante el uso de un método de mínimos cuadrados.
Además, naturalmente, el método de estimación de los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib no se encuentra limitado al método mencionado más arriba y varios métodos de identificación de parámetros comunes pueden aplicarse.
Según los procesos descritos más arriba, dado que el aprendizaje de los coeficientes usados al calcular la potencia de subbanda de banda alta se establece para llevarse a cabo mediante el uso de una señal de instrucción de banda de expansión predeterminada, existe la posibilidad de obtener un resultado de salida preferido con respecto a varias señales de entrada ingresadas al aparato 10 de expansión de banda de frecuencia y, por consiguiente, puede ser posible reproducir una señal musical que tiene una mejor calidad.
Además, es posible calcular los coeficientes Aib(kb) y Bib en la Ecuación (2) mencionada más arriba por el método de aprendizaje de coeficientes.
Según se describe más arriba, los procesos de aprendizaje de coeficientes se han descrito sobre la premisa de que cada valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta se calcula por la combinación lineal como, por ejemplo, las cuatro potencias de subbanda de banda baja y la pendiente en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta del aparato 10 de expansión de banda de frecuencia.
Sin embargo, un método para estimar la potencia de subbanda de banda alta en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta no se encuentra limitado al ejemplo descrito más arriba. Por ejemplo, dado que el circuito 14 de cálculo de cantidades características calcula una o más de las cantidades características diferentes de la pendiente (variación de tiempo de una potencia de subbanda de banda baja, inclinación, variación de tiempo de la inclinación y variación de tiempo de la pendiente), la potencia de subbanda de banda alta puede calcularse, la combinación lineal de múltiples cantidades características de múltiples tramas antes y después de las tramas J de tiempo pueden usarse, o una función no lineal puede usarse. Es decir, en el proceso de aprendizaje de coeficientes, el circuito 24 de estimación de coeficientes puede calcular (aprender) el coeficiente con la misma condición que con respecto a la cantidad característica, las tramas de tiempo y la función usadas en un caso donde la potencia de subbanda de banda alta se calcula por el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta del aparato 10 de expansión de banda de frecuencia.
<2. Segunda realización>
En una segunda realización, el procesamiento de codificación y el procesamiento de decodificación en el método de codificación característico de banda alta por el codificador y el decodificador se llevan a cabo.
[Ejemplo de configuración funcional de codificador]
La Figura 11 ilustra un ejemplo de configuración funcional del codificador al cual la presente invención se aplica. Un codificador 30 incluye un 31, un circuito 32 de codificación de banda baja, un circuito 33 de división de subbanda, un circuito 34 de cálculo de cantidades características, un circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta, un circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta, un circuito 37 de codificación de banda alta, un circuito 38 de multiplexación y un circuito 39 de decodificación de banda baja.
El filtro 31 paso bajo filtra una señal de entrada mediante el uso de una frecuencia de corte predeterminada y provee una señal de una banda baja inferior a una frecuencia de corte (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como una señal de banda baja) como señal después del filtrado al circuito 32 de codificación de banda baja, a un circuito 33 de división de subbanda y a un circuito 34 de cálculo de cantidades características.
El circuito 32 de codificación de banda baja codifica una señal de banda baja del filtro 31 paso bajo y provee datos codificados de banda baja obtenidos a partir del resultado al circuito 38 de multiplexación y al circuito 39 de decodificación de banda baja.
El circuito 33 de división de subbanda divide igualmente la señal de entrada y la señal de banda baja del filtro 31 paso bajo en múltiples señales de subbanda que tienen un ancho de banda predeterminado y provee las señales divididas al circuito 34 de cálculo de cantidades características o al circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta. En particular, el circuito 33 de división de subbanda provee múltiples señales de subbanda (a las que, de aquí en adelante, se hace referencia como una señal de subbanda de banda baja) obtenidas mediante el ingreso a la señal de banda baja, al circuito 34 de cálculo de cantidades características. Además, el circuito 33 de división de subbanda provee la señal de subbanda (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como una señal de subbanda de banda alta) de la banda alta superior a una frecuencia de corte establecida por el filtro 31 paso bajo entre múltiples señales de subbanda obtenidas mediante el ingreso de una señal de entrada al circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta.
El circuito 34 de cálculo de cantidades características calcula una o más cantidades características mediante el uso de cualquiera de múltiples señales de subbanda de la señal de subbanda de banda baja del circuito 33 de división de subbanda y la señal de banda baja del filtro 31 paso bajo y provee las cantidades características calculadas al circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta.
El circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta produce una seudopotencia de subbanda de banda alta según una o más cantidades características del circuito 34 de cálculo de cantidades características y provee la seudopotencia de subbanda de banda alta producida al circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula una diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta descrita más abajo según la señal de subbanda de banda alta del circuito 33 de división de subbanda y la seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta y provee la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calculada al circuito 37 de codificación de banda alta.
El circuito 37 de codificación de banda alta codifica la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y provee los datos codificados de banda alta obtenidos a partir del resultado al circuito 38 de multiplexación.
El circuito 38 de multiplexación multiplica los datos codificados de banda baja del circuito 32 de codificación de banda baja y los datos codificados de banda alta del circuito 37 de codificación de banda alta y emite como una cadena de códigos de salida.
El circuito 39 de decodificación de banda baja decodifica, de manera adecuada, los datos codificados de banda baja del circuito 32 de codificación de banda baja y provee datos decodificados obtenidos a partir del resultado al circuito 33 de división de subbanda y al circuito 34 de cálculo de cantidades características.
[Procesamiento de codificación de codificador]
A continuación, con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 12, se describirá el procesamiento de codificación por el codificador 30 en la Figura 11.
En la etapa E111, el filtro 31 paso bajo filtra la señal de entrada mediante el uso de una frecuencia de corte predeterminada y provee la señal de banda baja como la señal después del filtrado al circuito 32 de codificación de banda baja, al circuito 33 de división de subbanda y al circuito 34 de cálculo de cantidades características.
En la etapa E112, el circuito 32 de codificación de banda baja codifica la señal de banda baja del filtro 31 paso bajo y provee datos codificados de banda baja obtenidos a partir del resultado al circuito 38 de multiplexación.
Además, para la codificación de la señal de banda baja en la etapa E112, un método de codificación apropiado debe seleccionarse según una eficacia de codificación y una escala de circuito obtenida, y la presente invención no depende del método de codificación.
En la etapa E113, el circuito 33 de división de subbanda igualmente divide la señal de entrada y la señal de banda baja a múltiples señales de subbanda que tienen un ancho de banda predeterminado. El circuito 33 de división de subbanda provee la señal de subbanda de banda baja obtenida mediante el ingreso de la señal de banda baja al circuito 34 de cálculo de cantidades características. Además, el circuito 33 de división de subbanda provee la señal
de subbanda de banda alta de una banda superior a una frecuencia del límite de banda, que se establece por el filtro 31 paso bajo de múltiples señales de subbanda obtenidas mediante el ingreso de la señal de entrada al circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta.
En la etapa E114, el circuito 34 de cálculo de cantidades características calcula una o más cantidades características mediante el uso de al menos alguna de múltiples señales de subbanda de la señal de subbanda de banda baja del circuito 33 de división de subbanda y una señal de banda baja del filtro 31 paso bajo y provee las cantidades características calculadas al circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta. Además, el circuito 34 de cálculo de cantidades características en la Figura 11 tiene básicamente la misma configuración y función que aquellas del circuito 14 de cálculo de cantidades características en la Figura 3. Dado que un proceso en la etapa E114 es sustancialmente idéntico al de la etapa E4 de un diagrama de flujo en la Figura 4, la descripción de aquel se omite.
En la etapa E115, el circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta produce una seudopotencia de subbanda de banda alta según una o más cantidades características del circuito 34 de cálculo de cantidades características y provee la seudopotencia de subbanda de banda alta producida al circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta. Además, el circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta en la Figura 11 tiene básicamente la misma configuración y función que aquellas del circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta en la Figura 3. Por lo tanto, dado que un proceso en la etapa E115 es sustancialmente idéntico al de la etapa E5 de un diagrama de flujo en la Figura 4, la descripción de aquel se omite.
En la etapa E116, un circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta según la señal de subbanda de banda alta del circuito 33 de división de subbanda y la seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta y provee la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calculada al circuito 37 de codificación de banda alta.
De manera específica, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la potencia de subbanda (de banda alta) power(ib,J) en tramas J de tiempo constante con respecto a la señal de subbanda de banda alta del circuito 33 de división de subbanda. Además, en una realización de la presente invención, toda la subbanda de la señal de subbanda de banda baja y la subbanda de la señal de subbanda de banda alta distingue mediante el uso del índice ib. El método de cálculo de la potencia de subbanda puede ser aplicable al mismo método que la primera realización, es decir, el método usado por la Ecuación (1).
A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula un valor de diferencia (diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta) powerdiff (ib,J) entre la potencia de subbanda de banda alta power (ib, J) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerlh(ib,J) del circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta en una trama J de tiempo. La diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta powerdiff(ib,J) se obtiene por la siguiente Ecuación (14).
[Ecuación 14]
power^jff (ib, J) = power (ib, J) -power (h( ib, J)
(J*FSIZE<n < (J+1) FSIZE-1, sb+1 < i b<eb)
■ - ■ ( 14 )
En la Ecuación (14), un índice sb+1 muestra un índice de la subbanda de la banda más baja en la señal de subbanda de banda alta. Además, un índice eb muestra un índice de la subbanda de la banda más alta codificada en la señal de subbanda de banda alta.
Según se describe más arriba, la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calculada por el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta se provee al circuito 37 de codificación de banda alta.
En la etapa E117, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y provee los datos codificados de banda alta obtenidos a partir del resultado al circuito 38 de multiplexación.
De manera específica, el circuito 37 de codificación de banda alta determina que lo obtenido haciendo que la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta sea un vector (al que, de aquí en adelante, se hace referencia como un vector de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta) pertenece a una agrupación entre múltiples agrupaciones en un espacio característico de la diferencia de subbanda de seudopotencia de banda alta predeterminada. En la presente
memoria, el vector de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta en una trama J de tiempo tiene, como un elemento del vector, un valor de una diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta powerdiff(ib,J) para cada índice ib, y muestra el vector de una (eb-sb) dimensión. Además, el espacio característico de la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta se establece como un espacio de la (eb-sb) dimensión de la misma manera.
Por lo tanto, el circuito 37 de codificación de banda alta mide una distancia entre múltiples vectores representativos de múltiples agrupaciones predeterminadas y el vector de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta en un espacio característico de la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta, obtiene el índice de la agrupación que tiene la distancia más corta (al que, de aquí en adelante, se hace referencia como un ID de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta) y provee el índice obtenido como los datos codificados de banda alta al circuito 38 de multiplexación.
En la etapa E118, el circuito 38 de multiplexación multiplica datos codificados de banda baja emitidos desde el circuito 32 de codificación de banda baja y datos codificados de banda alta emitidos desde el circuito 37 de codificación de banda alta y emite como una cadena de códigos de salida.
Por lo tanto, como un codificador en el método de codificación característico de banda alta, la Solicitud de Patente japonesa abierta a inspección pública No. 2007-17908 describe una tecnología que produce la seudoseñal de subbanda de banda alta de la señal de subbanda de banda baja, mediante comparación de la seudoseñal de subbanda de banda alta y potencia de la señal de subbanda de banda alta entre sí para cada subbanda, calculando una ganancia de potencia para cada subbanda para hacer que la potencia de la seudoseñal de subbanda de banda alta coincida con la potencia de la señal de subbanda de banda alta, y provocando que la ganancia calculada se incluya en la cadena de códigos como información de la característica de banda alta.
Según el proceso descrito más arriba, solo el ID de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta puede incluirse en la cadena de códigos de salida como información para estimar la potencia de subbanda de banda alta en la decodificación. Es decir, por ejemplo, si el número de las agrupaciones predeterminadas es 64, como información para restablecer la señal de banda alta en un decodificador, información de 6 bits puede añadirse a la cadena de códigos por trama de tiempo y una cantidad de información incluida en la cadena de códigos puede reducirse para mejorar la eficacia de decodificación en comparación con un método descrito en la Solicitud de Patente japonesa abierta a inspección pública No. 2007-17908, y es posible reproducir una señal musical que tiene una mejor calidad de sonido.
Además, en los procesos descritos más arriba, el circuito 39 de decodificación de banda baja puede ingresar la señal de banda baja obtenida mediante la decodificación de los datos codificados de banda baja del circuito 32 de codificación de banda baja al circuito 33 de división de subbanda y al circuito 34 de cálculo de cantidades características si hay un margen en la cantidad característica. En el procesamiento de decodificación por el decodificador, la cantidad característica se calcula a partir de la señal de banda baja que decodifica los datos codificados de banda baja y la potencia de la subbanda de banda alta se calcula según la cantidad característica. Por lo tanto, incluso en el procesamiento de codificación, si el ID de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta que se calcula según la cantidad característica calculada a partir de la señal de banda baja decodificada se incluye en la cadena de códigos, en el procesamiento de decodificación por el decodificar, la potencia de subbanda de banda alta que tiene una mejor precisión puede calcularse. Por lo tanto, es posible reproducir una señal musical que tiene una mejor calidad de sonido.
[Ejemplo de configuración funcional de decodificador]
A continuación, con referencia a la Figura 13, se describirá un ejemplo de configuración funcional de un decodificador correspondiente al codificador 30 en la Figura 11.
Un decodificador 40 incluye un circuito 41 de demultiplexación, un circuito 42 de decodificación de banda baja, un circuito 43 de división de subbanda, un circuito 44 de cálculo de cantidades características, y un circuito 45 de decodificación de banda alta, un circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada, un circuito 47 de producción de señal de banda alta decodificada, y un circuito 48 de síntesis.
El circuito 41 de demultiplexación demultiplexa la cadena de códigos de entrada en los datos codificados de banda alta y datos codificados de banda baja y provee los datos codificados de banda baja al circuito 42 de decodificación de banda baja y provee los datos codificados de banda alta al circuito 45 de decodificación de banda alta.
El circuito 42 de decodificación de banda baja lleva a cabo la decodificación de los datos codificados de banda baja del circuito 41 de demultiplexación. El circuito 42 de decodificación de banda baja provee una señal de una banda baja obtenida a partir del resultado de la decodificación (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como una señal de banda baja decodificada) al circuito 43 de división de subbanda, al circuito 44 de cálculo de cantidades características y al circuito 48 de síntesis.
El circuito 43 de división de subbanda divide igualmente una señal de banda baja decodificada del circuito 42 de decodificación de banda baja en múltiples señales de subbanda que tienen un ancho de banda predeterminado y
provee la señal de subbanda (señal de subbanda de banda baja decodificada) al circuito 44 de cálculo de cantidades características y al circuito 47 de producción de señal de banda alta decodificada.
El circuito 44 de cálculo de cantidades características calcula una o más cantidades características mediante el uso de cualquiera de múltiples señales de subbanda de señales de subbanda de banda baja decodificadas del circuito 43 de división de subbanda, y una señal de banda baja decodificada de un circuito 42 de decodificación de banda baja, y provee las cantidades características calculadas al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
El circuito 45 de decodificación de banda alta decodifica datos codificados de banda alta del circuito 41 de demultiplexación y provee un coeficiente (al que, de aquí en adelante, se hace referencia como un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada) para calcular una potencia de subbanda de banda alta mediante el uso de un ID de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta obtenido a partir del resultado, que se prepara para cada ID (índice) predeterminado, al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
El circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada calcula la potencia de subbanda de banda alta decodificada según una o más cantidades características del circuito 44 de cálculo de cantidades características y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada del circuito 45 de decodificación de banda alta y provee la potencia de subbanda de banda alta decodificada calculada al circuito 47 de producción de señal de banda alta decodificada.
El circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas produce una señal de banda alta decodificada según una señal de subbanda de banda baja decodificada del circuito 43 de división de subbanda y la potencia de subbanda de banda alta decodificada del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada y provee la señal y potencia producidas al circuito 48 de síntesis.
El circuito 48 de síntesis sintetiza una señal de banda baja decodificada del circuito 42 de decodificación de banda baja y la señal de banda alta decodificada del circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas y emite las señales sintetizadas como una señal de salida.
[Proceso de decodificación de decodificador]
A continuación, un proceso de decodificación mediante el uso del decodificador en la Figura 13 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 14.
En la etapa E131, el circuito 41 de demultiplexación demultiplexa una cadena de códigos de entrada en los datos codificados de banda alta y los datos codificados de banda baja, y provee los datos codificados de banda baja al circuito 42 de decodificación de banda baja y provee los datos codificados de banda alta al circuito 45 de decodificación de banda alta.
En la etapa E132, el circuito 42 de decodificación de banda baja decodifica los datos codificados de banda baja del circuito 41 de demultiplexación y provee la señal de banda baja decodificada obtenida a partir del resultado al circuito 43 de división de subbanda, al circuito 44 de cálculo de cantidades características y al circuito 48 de síntesis. En la etapa E133, el circuito 43 de división de subbanda divide igualmente la señal de banda baja decodificada del circuito 42 de decodificación de banda baja a múltiples señales de subbanda que tienen un ancho de banda predeterminado y provee la señal de subbanda de banda baja decodificada obtenida al circuito 44 de cálculo de cantidades características y al circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas.
En la etapa E134, el circuito 44 de cálculo de cantidades características calcula una o más cantidades características de cualquiera de múltiples señales de subbanda de las señales de subbanda de banda baja decodificadas del circuito 43 de división de subbanda y la señal de banda baja decodificada del circuito 42 de decodificación de banda baja y provee las señales al circuito 46 de cálculo de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada. Además, el circuito 44 de cálculo de cantidades características en la Figura 13 básicamente tiene la misma configuración y función que el circuito 14 de cálculo de cantidades características en la Figura 3 y el proceso en la etapa E134 tiene el mismo proceso en la etapa E4 de un diagrama de flujo en la Figura 4. Por lo tanto, la descripción de ellos se omite.
En la etapa E135, el circuito 45 de decodificación de banda alta decodifica los datos codificados de banda alta del circuito 41 de demultiplexación y provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada preparado para cada ID (índice) predeterminado mediante el uso del ID de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta obtenido a partir del resultado al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En la etapa E136, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada calcula la potencia de subbanda de banda alta decodificada según una o más cantidades características del circuito 44 de cálculo de cantidades características y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada del
circuito 45 de decodificación de banda alta y provee la potencia al circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas. Además, dado que la banda alta de decodificación, el circuito 46 de cálculo de subbanda de banda alta de decodificación en la Figura 13 tiene la misma configuración y una función que aquellas del circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta en la Figura 3 y el proceso en la etapa E136 tiene el mismo proceso en la etapa E5 de un diagrama de flujo en la Figura 4, la descripción detallada se omite.
En la etapa E137, el circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas produce una señal de banda alta decodificada según una señal de subbanda de banda baja decodificada del circuito 43 de división de subbanda y una potencia de subbanda de banda alta decodificada del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada. Además, dado que el circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas en la Figura 13 tiene básicamente la misma configuración y función que el circuito 16 de producción de señales de banda alta en la Figura 3 y el proceso en la etapa E137 tiene el mismo proceso que la etapa E6 del diagrama de flujo en la Figura 4, la descripción detallada de ellos se omite.
En la etapa E138, el circuito 48 de síntesis sintetiza una señal de banda baja decodificada del circuito 42 de decodificación de banda baja y una señal de banda alta decodificada del circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas y emite la señal sintetizada como una señal de salida.
Según el proceso descrito más arriba, es posible mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta y, por consiguiente, es posible reproducir señales musicales que tienen una buena calidad en la decodificación mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta en la decodificación en respuesta a la característica de diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta calculada con antelación en la codificación y una potencia de subbanda de banda alta real.
Además, según el proceso, dado que la información para producir la señal de banda alta incluida en la cadena de códigos tiene solamente un ID de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta, es posible llevar a cabo de manera eficaz el procesamiento de decodificación.
Según se describe más arriba, aunque el proceso de codificación y procesamiento de decodificación según la presente invención se describen, de aquí en adelante, un método calcula cada vector representativo de múltiples agrupaciones en un espacio específico de una diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta predeterminada en el circuito 37 de codificación de banda alta del codificador 30 en la Figura 11 y un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada producido por el circuito 45 de decodificación de banda alta del decodificador 40 en la Figura 13 se describirá.
[Método de cálculo para calcular el vector representativo de múltiples agrupaciones en espacio específico de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta de decodificación correspondiente a cada agrupación]
A modo de obtención del vector representativo de múltiples agrupaciones y del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de cada agrupación, es necesario preparar el coeficiente para calcular la potencia de subbanda de banda alta con alta precisión en la decodificación en respuesta a un vector de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calculado en la codificación. Por lo tanto, el aprendizaje se lleva a cabo por una señal de instrucción de banda ancha con antelación y el método de determinación del aprendizaje se aplica según el resultado de aprendizaje.
[Ejemplo de configuración funcional de aparato de aprendizaje de coeficientes]
La Figura 15 ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de aprendizaje de coeficientes que lleva a cabo el aprendizaje de un vector representativo de múltiples agrupaciones y un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de cada agrupación
Es preferible que un componente de señal de la señal de instrucción de banda ancha ingresada al aparato 50 de aprendizaje de coeficientes en la Figura 15 y de una frecuencia de corte o menos establecida por un filtro 31 paso bajo del codificador 30 sea una señal de banda baja decodificada en la cual la señal de entrada al codificador 30 atraviesa el filtro 31 paso bajo, que se codifica por el circuito 32 de codificación de banda baja y que se decodifica por el circuito 42 de decodificación de banda baja del decodificador 40.
Un aparato 50 de aprendizaje de coeficientes incluye un filtro 51 paso bajo, un circuito 52 de división de subbanda, un circuito 53 de cálculo de cantidades características, un circuito 54 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta, un circuito 55 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta, un circuito 56 de agrupación de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y un circuito 57 de estimación de coeficientes.
Además, dado que cada uno del filtro 51 paso bajo, circuito 52 de división de subbanda, circuito 53 de cálculo de cantidad característica y circuito 54 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta en el aparato 50 de aprendizaje de coeficientes en la Figura 15 básicamente tiene la misma configuración y función que cada uno del filtro 31 paso bajo, circuito 33 de división de subbanda, circuito 34 de cálculo de cantidades características y circuito
35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta en el codificador 30 en la Figura 11, la descripción de aquellas se omite de manera adecuada.
En otras palabras, aunque el circuito 55 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta provee la misma configuración y función que el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta en la Figura 11, la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calculada se provee al circuito 56 de agrupación de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y la potencia de subbanda de banda alta calculada cuando se calcula la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda baja se provee al circuito 57 de estimación de coeficientes.
El circuito 56 de agrupación de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta agrupa un vector de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta obtenido de una diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 55 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y calcula el vector representativo en cada agrupación.
El circuito 57 de estimación de coeficientes calcula el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta para cada agrupación agrupada por el circuito 56 de agrupación de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta según una potencia de subbanda de banda alta del circuito 55 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y una o más cantidades características del circuito 53 de cálculo de cantidades características.
[Proceso de aprendizaje de coeficientes del aparato de aprendizaje de coeficientes]
A continuación, un proceso de aprendizaje de coeficientes por el aparato 50 de aprendizaje de coeficientes en la Figura 15 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 16.
Además, el proceso de las etapas E151 a E155 de un diagrama de flujo en la Figura 16 es idéntico a aquellos de las etapas E111, E113 a E116 de un diagrama de flujo en la Figura 12 excepto que la señal ingresada al aparato 50 de aprendizaje de coeficientes es una señal de instrucción de banda ancha y, por consiguiente, la descripción de aquel se omite.
Es decir, en la etapa E156, el circuito 56 de agrupación de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta agrupa múltiples vectores de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta (muchas tramas de tiempo) obtenidos de una diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 55 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta en 64 agrupaciones y calcula el vector representativo para cada agrupación. Como un ejemplo de un método de agrupación, por ejemplo, la agrupación por el método de k-medias puede aplicarse. El circuito 56 de agrupación de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta establece un vector central de cada agrupación obtenido a partir del resultado llevando a cabo la agrupación por el método de k-medias en el vector representativo de cada agrupación. Además, un método de la agrupación o el número de agrupaciones no se encuentran limitados a ello, pero pueden aplicar otro método.
Además, el circuito 56 de agrupación de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta mide la distancia entre 64 vectores representativos y el vector de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta obtenido a partir de la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 55 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta en las tramas J de tiempo y determina el índice CID(J) de la agrupación incluida en el vector representativo que tiene la distancia más corta. Además, el índice CID(J) toma un valor de entero de 1 al número de las agrupaciones (por ejemplo, 64). Por lo tanto, el circuito 56 de agrupación de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta emite el vector representativo y provee el índice CID(J) al circuito 57 de estimación de coeficientes.
En la etapa E157, el circuito 57 de estimación de coeficientes calcula un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada en cada agrupación por cada conjunto que tenga el mismo índice CID (J) (incluido en la misma agrupación) en múltiples combinaciones de un número (eb-sb) de la potencia de subbanda de banda alta y la cantidad característica provistas a las mismas tramas de tiempo del circuito 55 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y del circuito 53 de cálculo de cantidades características. Un método para calcular el coeficiente por el circuito 57 de estimación de coeficientes es idéntico al método por el circuito 24 de estimación de coeficientes del aparato 20 de aprendizaje de coeficientes en la Figura 9. Sin embargo, el otro método puede usarse.
Según el procesamiento descrito más arriba, mediante el uso de una señal de instrucción de banda ancha predeterminada, dado que un aprendizaje para cada vector representativo de múltiples agrupaciones en el espacio específico de la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta predeterminada en el circuito 37 de codificación de banda alta del codificador 30 en la Figura 11 y un aprendizaje para el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada emitido por el circuito 45 de decodificación de banda alta del decodificador 40 en la Figura 13 se llevan a cabo, es posible obtener el resultado de salida deseado con respecto a varias señales de entrada ingresadas al codificador 30 y varias cadenas de códigos de entrada ingresadas al decodificador 40 y es posible reproducir una señal musical que tiene alta calidad.
Además, con respecto a la codificación y decodificación de la señal, los datos del coeficiente para calcular la potencia de subbanda de banda alta en el circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta del codificador 30 y el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada del decodificador 40 pueden procesarse de la siguiente manera. Es decir, es posible grabar el coeficiente en la posición frontal de la cadena de códigos mediante el uso de los diferentes datos de coeficientes por el tipo de la señal de entrada.
Por ejemplo, es posible lograr una mejora de eficacia de codificación mediante el cambio de los datos de coeficiente por una señal como, por ejemplo, voz y jazz.
La Figura 17 ilustra la cadena de códigos obtenida del método de más arriba.
La cadena de códigos A en la Figura 17 codifica la voz y un dato de coeficiente óptimo a en la voz se graba en un encabezamiento.
Por el contrario, dado que la cadena de códigos B en la Figura 17 codifica jazz, los datos de coeficiente óptimos p en el jazz se graban en el encabezamiento.
Los múltiples datos de coeficiente descritos más arriba pueden aprenderse fácilmente por el mismo tipo de señal musical con antelación y el codificador 30 puede seleccionar los datos de coeficiente de la información de género grabada en el encabezamiento de la señal de entrada. Además, el género se determina llevando a cabo un análisis de forma de onda de la señal y los datos de coeficiente pueden seleccionarse. Es decir, un método de análisis de género de la señal no se encuentra limitado en particular.
Cuando el tiempo de cálculo lo permite, el codificador 30 está equipado con el aparato de aprendizaje descrito más arriba y, por consiguiente, el proceso se lleva a cabo mediante el uso del coeficiente dedicado a la señal y según se ilustra en la cadena de códigos C en la Figura 17, finalmente, también es posible grabar el coeficiente en el encabezamiento.
Una ventaja mediante el uso del método se describirá a continuación.
Una forma de la potencia de subbanda de banda alta incluye múltiples posiciones similares en una señal de entrada. Mediante el uso de la característica de múltiples señales de entrada, y llevando a cabo el aprendizaje del coeficiente para calcular la potencia de subbanda de banda alta por cada señal de entrada, de forma separada, la redundancia debido a la posición similar de la potencia de subbanda de banda alta se reduce y, de esta manera, se mejora la eficacia de codificación. Además, es posible llevar a cabo la estimación de la potencia de subbanda de banda alta con mayor precisión que el aprendizaje del coeficiente para calcular la potencia de subbanda de banda alta mediante el uso de múltiples señales estadísticamente.
Además, según se describe más arriba, los datos de coeficiente aprendidos de la señal de entrada en la decodificación pueden tomar la forma que se insertará una vez dada varias tramas.
<3. Tercera realización>
[Ejemplo de configuración funcional de codificador]
Además, aunque se ha descrito que el ID de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta se emite del codificador 30 al decodificador 40 como los datos codificados de banda alta, el índice de coeficientes para obtener el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada puede establecerse como los datos codificados de banda alta.
En el presente caso, el codificador 30, por ejemplo, se configura como se ilustra en la Figura 18. Además, en la Figura 18, las partes correspondientes a partes en la Figura 11 tienen el mismo numeral de referencia y la descripción de aquellas se omite de manera adecuada.
El codificador 30 en la Figura 18 es el mismo salvo que el codificador 30 en la Figura 11 y el circuito 39 de decodificación de banda baja no se proveen y el resto es igual.
En el codificador 30 en la Figura 18, el circuito 34 de cálculo de cantidades características calcula la potencia de subbanda de banda baja como la cantidad característica mediante el uso de la señal de subbanda de banda baja provista desde el circuito 33 de división de subbanda y se provee al circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta.
Además, en el circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta, múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada obtenidos por el análisis de regresión predeterminado corresponden a un índice de coeficientes que especifica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada que se grabará.
De manera específica, los conjuntos de un coeficiente Aib(kb) y un coeficiente Bib para cada subbanda usada en la función de la Ecuación (2) descrita más arriba se preparan con antelación como el coeficiente de estimación de
potencia de subbanda de banda alta decodificada. Por ejemplo, el coeficiente A¡b(kb) y el coeficiente B¡b se calculan por un análisis de regresión mediante el uso de un método de mínimos cuadrados mediante el establecimiento de la potencia de subbanda de banda baja en una variable de explicación y la potencia de subbanda de banda alta en una variable explicada con antelación. En el análisis de regresión, una señal de entrada que incluye la señal de subbanda de banda baja y la señal de subbanda de banda alta se usa como la señal de instrucción de banda ancha. El circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la seudopotencia de subbanda de banda alta de cada subbanda del lado de banda alta mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada y la cantidad característica del circuito 34 de cálculo de cantidades características para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada grabado y provee la potencia de subbanda al circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta. El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta compara la potencia de subbanda de banda alta obtenida de la señal de subbanda de banda alta provista desde el circuito 33 de división de subbanda con la seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta.
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta provee el índice de coeficientes del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, en el cual la seudopotencia de subbanda de banda alta más cercana a la seudopotencia de subbanda de banda alta más alta se obtiene entre el resultado de la comparación y múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada al circuito 37 de codificación de banda alta. Es decir, el índice de coeficientes del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada desde el cual la señal de banda alta de la señal de entrada se reproducirá en la decodificación que es la señal de banda alta decodificada más cercana a un valor verdadero se obtiene.
[Proceso de codificación de codificador]
A continuación, con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 19, se describirá un proceso de codificación llevado a cabo por el codificador 30 en la Figura 18. Además, el procesamiento de la etapa E181 a la etapa E183 es idéntico al de las etapas E111 a E113 en la Figura 12. Por lo tanto, la descripción de aquel se omite.
En la etapa E184, el circuito 34 de cálculo de cantidades características calcula la cantidad característica mediante el uso de la señal de subbanda de banda baja del circuito 33 de división de subbanda y provee la cantidad característica al circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta.
De manera especial, el circuito 34 de cálculo de cantidades características calcula como una cantidad característica la potencia de subbanda de banda baja power(ib,J) de las tramas J (donde, 0<J) con respecto a cada subbanda ib (donde, sb-3<ib<sb) en un lado de banda baja llevando a cabo la función de la Ecuación (1) descrita más arriba. Es decir, la potencia de subbanda de banda baja power (ib,J) calcula mediante digitalización un valor medio cuadrático del valor de muestra de cada muestra de la señal de subbanda de banda baja que constituye las tramas J.
En la etapa E185, el circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la seudopotencia de subbanda de banda alta según la cantidad característica provista desde el circuito 34 de cálculo de cantidades características y provee la seudopotencia de subbanda de banda alta al circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta.
Por ejemplo, el circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,J), que lleva a cabo la Ecuación (2) mencionada más arriba mediante el uso del coeficiente Aib (kb) y del coeficiente Bib grabados como el coeficiente de potencia de subbanda de banda alta decodificada con antelación y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,J) que lleva a cabo la función de la Ecuación (2) mencionada más arriba mediante el uso de la potencia de subbanda de banda baja power(kb,J) (donde, sb-s<kb<sb).
Es decir, el coeficiente Aib(kb) para cada subbanda multiplica la potencia de subbanda de banda baja power(kb,J) de cada subbanda del lado de banda baja provista como la cantidad característica y el coeficiente Bib se añade a la suma de la potencia de subbanda de banda baja por la cual el coeficiente se multiplica y luego se convierte en la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,J). La presente seudopotencia de subbanda de banda alta se calcula para cada subbanda del lado de banda alta en el cual el índice es sb+1 a eb.
Además, el circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta lleva a cabo el cálculo de la seudopotencia de subbanda de banda alta para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada grabado con antelación. Por ejemplo, se supone que el índice de coeficientes permite que 1 a K (donde, 2<K) números de coeficientes de estimación de subbanda de banda alta de decodificación se preparen con antelación. En el presente caso, la seudopotencia de subbanda de banda alta de cada subbanda se calcula para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En la etapa E186, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta según una señal de subbanda de banda alta del circuito 33 de división de subbanda, y la seudopotencia de subbanda de banda alta del circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta.
De manera específica, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta no lleva a cabo la misma función que la Ecuación (1) descrita más arriba y calcula la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) en las tramas J con respecto a la señal de subbanda de banda alta del circuito 33 de división de subbanda. Además, en la realización, toda la subbanda de la señal de subbanda de banda baja y la señal de subbanda de banda alta se distingue mediante el uso del índice ib.
A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta lleva a cabo la misma función que la Ecuación (14) descrita más arriba y calcula la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) en las tramas J y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,J). En el presente caso, la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta powerdiff(ib,J) se obtiene para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada con respecto a cada subbanda del lado de banda alta cuyo índice es sb+1 a eb.
En la etapa E187, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación (15) para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada y calcula una suma de cuadrados de la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta.
[Ecuación 15]
eb o
E (J, id) = Z {powerdjff (ib, J, id)}2 (15)
ib=$b-M
Además, en la Ecuación (15), la suma de cuadrados para una diferencia E (J, id) se obtiene con respecto al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada en el cual el índice de coeficientes es id y las tramas J. Además, en la Ecuación (15), powerdiff(ib,J,id) se obtiene con respecto al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada en el cual el índice de coeficientes es id potencia de subbanda de banda alta decodificada y muestra la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta (powerdiff(ib,J)) de la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta powerdiff(ib,J) de las tramas J de la subbanda cuyo índice es ib. La suma de cuadrados de una diferencia E(J, id) se calcula con respecto al número de K de cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
La suma de cuadrados para una diferencia E(J, id) obtenida más arriba muestra un grado similar de la potencia de subbanda de banda alta calculada a partir de la señal de banda alta real y la seudopotencia de subbanda de banda alta calculada mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, cuyo índice de coeficientes es id.
Es decir, el error del valor de estimación se muestra con respecto al valor verdadero de la potencia de subbanda de banda alta. Por lo tanto, cuando más pequeña sea la suma de cuadrados para la diferencia E(J, id), más se obtiene la señal de banda alta decodificada más cercana a la señal de banda alta real obtenida por la operación mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada. Es decir, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada en el cual la suma de cuadrados para la diferencia E(J, id) es mínima es un coeficiente de estimación más apropiado para el proceso de expansión de banda de frecuencia llevado a cabo en la decodificación de la cadena de códigos de salida.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta selecciona la suma de cuadrados para una diferencia que tiene un valor mínimo entre las K sumas de cuadrados para la diferencia E (J, id) y provee el índice de coeficientes que muestra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta codificada correspondiente a la suma de cuadrados para la diferencia al circuito 37 de codificación de banda alta. En la etapa E188, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica el índice de coeficientes provisto desde el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y provee los datos codificados de banda alta obtenidos al circuito 38 de multiplexación.
Por ejemplo, etapa E188, una codificación de entropía y similares se lleva a cabo con respecto al índice de coeficientes. Por lo tanto, la cantidad de información de los datos codificados de banda alta emitidos al decodificador 40 puede comprimirse. Además, si los datos codificados de banda alta constituyen información de que un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada óptimo se obtiene, cualquier información es preferible; por ejemplo, el índice puede ser los datos codificados de banda alta como se encuentran.
En la etapa E189, el circuito 38 de multiplexación multiplexa los datos codificados de banda baja provistos desde el circuito 32 de codificación de banda baja y los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 37 de codificación de banda alta y emite la cadena de códigos de salida y el proceso de codificación se completa.
Según se describe más arriba, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada más apropiado para el proceso puede obtenerse mediante la emisión de los datos codificados de banda alta obtenidos mediante la codificación del índice de coeficientes como la cadena de códigos de salida en el decodificador 40 mediante la recepción de una entrada de la cadena de códigos de salida, junto con los datos codificados de baja frecuencia. Por lo tanto, es posible obtener una señal que tiene una calidad más alta.
[Ejemplo de configuración funcional de decodificador]
Además, la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 30 en la Figura 18 se ingresa como la cadena de códigos de entrada y, por ejemplo, el decodificador 40 para la decodificación es la configuración ilustrada en la Figura 20. Además, en la Figura 20, las partes correspondientes al caso de la Figura 13 usan el mismo símbolo y la descripción se omite.
El decodificador 40 en la Figura 20 es idéntico al decodificador 40 en la Figura 13 en que el circuito 41 de demultiplexación al circuito 48 de síntesis se configuran, pero es diferente del decodificador 40 en la Figura 13 en que la señal de banda baja decodificada del circuito 42 de decodificación de banda baja se provee al circuito 44 de cálculo de cantidades características.
En el decodificador 40 en la Figura 20, el circuito 45 de decodificación de banda alta graba el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada idéntico al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada en el cual el circuito 35 de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta en la Figura 18 se graba con antelación. Es decir, el conjunto del coeficiente Aib(kb) y coeficiente Bib como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada por el análisis de regresión se graba para corresponder al índice de coeficientes.
El circuito 45 de decodificación de banda alta decodifica los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 41 de demultiplexación y provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes obtenido a partir del resultado al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
[Proceso de decodificación de decodificador]
A continuación, el proceso de decodificación llevado a cabo por el decodificador 40 en la Figura 20 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 21.
El proceso de decodificación comienza si la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 30 se provee como la cadena de códigos de entrada al decodificador 40. Además, dado que los procesos de la etapa E211 a la etapa E213 son idénticos a aquellos de la etapa E131 a la etapa E133 en la Figura 14, la descripción se omite. En la etapa E214, el circuito 44 de cálculo de cantidades características calcula la cantidad característica mediante el uso de la señal de subbanda de banda baja decodificad del circuito 43 de división de subbanda y la provee al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada. En detalle, el circuito 44 de cálculo de cantidades características calcula la cantidad característica de la potencia de subbanda de banda baja power(ib,J) de las tramas J(pero, 0<J) llevando a cabo la función de la Ecuación (1) descrita más arriba con respecto a cada subbanda ib del lado de banda baja.
En la etapa E215, el circuito 45 de decodificación de banda alta lleva a cabo la decodificación de los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 41 de demultiplexación y provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes obtenido a partir del resultado al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada. Es decir, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se emite, lo cual se indica por el índice de coeficientes obtenido por la decodificación en múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada grabados, al circuito 45 de decodificación de banda alta con antelación.
En la etapa E216, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada calcula la potencia de subbanda de banda alta decodificada según la cantidad característica provista desde el circuito 44 de cálculo de cantidades características y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada provisto desde el circuito 45 de decodificación de banda alta y la provee al circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas.
Es decir, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada lleva a cabo la función de la Ecuación (2) descrita más arriba mediante el uso del coeficiente Aib(kb) como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada y la potencia de subbanda de banda baja power(kb,J) y el coeficiente Bib (donde, sb-3<kb<sb) como cantidad característica y calcula la potencia de subbanda de banda alta
decodificada. Por lo tanto, la potencia de subbanda de banda alta decodificada se obtiene con respecto a cada subbanda del lado de banda alta, cuyo índice es sb+1 a eb.
En la etapa E217, el circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas produce la señal de banda alta decodificada según la señal de subbanda de banda baja decodificada provista desde el circuito 43 de división de subbanda y la potencia de subbanda de banda alta decodificada provista desde el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En detalle, el circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas lleva a cabo la función de la Ecuación (1) mencionada más arriba mediante el uso de la señal de subbanda de banda baja decodificada y calcula la potencia de subbanda de banda baja con respecto a cada subbanda del lado de banda baja. Además, el circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas calcula la cantidad de ganancia G(ib, J) para cada subbanda del lado de banda alta llevando a cabo la función de la Ecuación (3) descrita más arriba mediante el uso de la potencia de subbanda de banda baja y la potencia de subbanda de banda alta decodificada obtenidas.
Además, el circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas produce la señal de subbanda de banda alta x3(ib, n) llevando a cabo la función de las Ecuaciones (5) y (6) descritas más arriba mediante el uso de la cantidad de ganancia G(ib, J) y la señal de subbanda de banda baja decodificada con respecto a cada subbanda del lado de banda alta.
Es decir, el circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas lleva a cabo una modulación de amplitud de la señal de subbanda de banda alta decodificada x(ib, n) en respuesta a la relación de la potencia de subbanda de banda baja con respecto a la potencia de subbanda de banda alta decodificada y, por consiguiente, lleva a cabo la modulación de frecuencia de la señal de subbanda de banda baja decodificada (x2(ib, n)) obtenida. Por lo tanto, la señal del componente de frecuencia de la subbanda del lado de banda baja se convierte en señal del componente de frecuencia de la subbanda del lado de banda alta y la señal de subbanda de banda alta x3(ib, n) se obtiene.
Según se describe más arriba, los procesos para obtener la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda constituyen un proceso descrito más abajo en mayor detalle.
Se hace referencia a las cuatro subbandas que son una línea en el área de frecuencia como el bloque de banda y la banda de frecuencia se divide de modo que un bloque de banda (al que, de aquí en adelante, se hace referencia como un bloque de banda baja) se configura a partir de cuatro subbandas en las cuales el índice que existe en el lado bajo es sb a sb-3. En el presente caso, por ejemplo, la banda que incluye la subbanda en la cual el índice del lado de banda alta incluye sb+1 a sb+4 es un bloque de banda. Además, se hace referencia, en particular, al lado de banda alta, es decir, un bloque de banda que incluye la subbanda en la cual el índice es sb+1 o más, como el bloque de banda alta.
Además, se presta atención a una subbanda que constituye el bloque de banda alta y la señal de subbanda de banda alta de la subbanda (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como subbanda de atención) se produce. En primer lugar, el circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas especifica la subbanda del bloque de banda baja que tiene la misma relación de posición con respecto a la posición de la subbanda de atención en el bloque de banda alta.
Por ejemplo, si el índice de la subbanda de atención es sb+1, la subbanda del bloque de banda baja que tiene la misma relación de posición con la subbanda de atención se establece como la subbanda en la que el índice es sb-3 dado que la subbanda de atención es una banda en la cual la frecuencia es la más baja en los bloques de banda alta.
Según se describe más arriba, la subbanda, si la subbanda de la subbanda de bloque de banda baja que tiene la misma relación de posición de la subbanda de atención es específica, la potencia de subbanda de banda baja y la señal de subbanda de banda baja decodificada y la potencia de subbanda de banda alta decodificada se usan y la señal de subbanda de banda alta de la subbanda de atención se produce.
Es decir, la potencia de subbanda de banda alta decodificada y la potencia de subbanda de banda baja se sustituyen para la Ecuación (3), de modo que la cantidad de ganancia según la velocidad de la potencia de aquella se calcula. Además, la cantidad de ganancia calculada se multiplica por la señal de subbanda de banda baja decodificada, la señal de subbanda de banda baja decodificada multiplicada por la cantidad de ganancia se establece como la modulación de frecuencia por la función de la Ecuación (6) que se establecerá como la señal de subbanda de banda alta de la subbanda de atención.
En los procesos, la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda del lado de banda alta se obtiene. Además, el circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas lleva a cabo la Ecuación (7) descrita más arriba para obtener la suma de cada señal de subbanda de banda alta y para producir la señal de banda alta decodificada. El circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas provee la señal de banda alta decodificada obtenida al circuito 48 de síntesis y el proceso precede de la etapa E217 a la etapa E218 y luego el proceso de decodificación finaliza.
En la etapa E218, el circuito 48 de síntesis sintetiza la señal de banda baja decodificada del circuito 42 de decodificación de banda baja y la señal de banda alta decodificada del circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas y emite como la señal de salida.
Según se describe más arriba, dado que el decodificador 40 ha obtenido el índice de coeficientes de los datos codificados de banda alta obtenidos a partir de la demultiplexación de la cadena de códigos de entrada y calcula la potencia de subbanda de banda alta decodificada por el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes, es posible mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta. Por lo tanto, es posible producir la señal musical que tiene alta calidad.
<4. Cuarta realización>
[Procesos de codificación de codificador]
En primer lugar, según se describe más arriba, el caso en el que solo el índice de coeficientes se incluye en los datos codificados de banda alta se describe. Sin embargo, otra información puede incluirse.
Por ejemplo, si el índice de coeficientes se incluye en los datos codificados de banda alta, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada en el cual la potencia de subbanda de banda alta decodificada más cerca a la potencia de subbanda de banda alta de la señal de banda alta real se notifica del lado de decodificador 40.
Por lo tanto, la potencia de subbanda de banda alta real (valor verdadero) y la potencia de subbanda de banda alta decodificada (valor de estimación) obtenidas del decodificador 40 producen una diferencia sustancialmente igual a la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta powerdiff(ib,J) calculada a partir del circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta.
En la presente memoria, si el índice de coeficientes y la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta de la subbanda se incluyen en los datos codificados de banda alta, el error de la potencia de subbanda de banda alta decodificada con respecto a la potencia de subbanda de banda alta real se conoce aproximadamente en el lado de decodificador 40. Si es así, es posible mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta mediante el uso de la diferencia.
El proceso de codificación y el proceso de decodificación en un caso donde la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta se incluye en los datos codificados de banda alta se describirán con referencia a un diagrama de flujo de las Figuras 22 y 23.
En primer lugar, el proceso de codificación llevado a cabo por el codificador 30 en la Figura 18 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 22. Además, los procesos de la etapa E241 a la etapa E246 son idénticos a aquellos de la etapa E181 a la etapa E186 en la Figura 19. Por lo tanto, la descripción de ellos se omite. En la etapa E247, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta lleva a cabo la función de la Ecuación (15) descrita más arriba para calcular la suma E (J, id) de cuadrados para la diferencia para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta selecciona la suma de cuadrados para una diferencia donde la suma de cuadrados para la diferencia se establece como un mínimo en la suma de cuadrados para la diferencia entre la suma E (J, id) de cuadrados para la diferencia y provee el índice de coeficiente que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada correspondiente a la suma de cuadrados para la diferencia al circuito 37 de codificación de banda alta.
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta provee la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta powerdiff(ib,J) de cada subbanda obtenida con respecto al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada correspondiente a la suma de cuadrados seleccionada de error residual al circuito 37 de codificación de banda alta.
En la etapa E248, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica el índice de coeficientes y la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta provista desde el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta y provee los datos codificados de banda alta obtenidos a partir del resultado al circuito 38 de multiplexación.
Por lo tanto, la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta de cada potencia de subbanda del lado de banda alta donde el índice es sb+1 a eb, es decir, la diferencia de estimación de la potencia de subbanda de banda alta se provee como los datos codificados de banda alta al decodificador 40.
Si los datos codificados de banda alta se obtienen, después de ello, el proceso de codificación de la etapa E249 se lleva a cabo para finalizar el proceso de codificación. Sin embargo, el proceso de la etapa E249 es idéntico al proceso de la etapa E189 en la Figura 19. Por lo tanto, la descripción se omite.
Según se describe más arriba, si la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta se incluye en los datos codificados de banda alta, es posible mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta y obtener una señal musical que tiene buena calidad en el decodificador 40.
[Procesamiento de decodificación de decodificador]
A continuación, un proceso de decodificación llevado a cabo por el decodificador 40 en la Figura 20 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 23. Además, el proceso de la etapa E271 a la etapa E274 es idéntico a aquellos de la etapa E211 a la etapa E214 en la Figura 21. Por lo tanto, la descripción de aquel se omite. En la etapa E275, el circuito 45 de decodificación de banda alta lleva a cabo la decodificación de los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 41 de demultiplexación. Además, el circuito 45 de decodificación de banda alta provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes obtenido por la decodificación y la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta de cada subbanda obtenida por la decodificación al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En la etapa E276, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada calcula la potencia de subbanda de banda alta decodificada según la cantidad característica provista desde el circuito 44 de cálculo de cantidades características y el coeficiente 216 de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada provisto desde el circuito 45 de decodificación de banda alta. Además, la etapa E276 tiene el mismo proceso que la etapa E216 en la Figura 21.
En la etapa E277, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada añade la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta provista desde el circuito 45 de decodificación de banda alta a la potencia de subbanda de banda alta decodificada y provee el resultado añadido como una potencia de subbanda de banda alta decodificada final al circuito 47 de producción de señales de banda alta decodificadas.
Es decir, la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta de la misma subbanda se añade a la potencia de subbanda de banda alta decodificada de cada subbanda calculada.
Además, después de ello, los procesos de la etapa E278 y etapa E279 se llevan a cabo y el proceso de decodificación finaliza. Sin embargo, dichos procesos son idénticos a la etapa E217 y etapa E218 en la Figura 21. Por lo tanto, la descripción se omitirá.
Mediante la realización de lo de más arriba, el decodificador 40 obtiene el índice de coeficientes y la seudopotencia de subbanda de banda alta de los datos codificados de banda alta obtenidos por la demultiplexación de la cadena de códigos de entrada. Además, el decodificador 40 calcula la potencia de subbanda de banda alta decodificada mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes y la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta. Por lo tanto, es posible mejorar la precisión de la potencia de subbanda de banda alta y reproducir una señal musical con alta calidad de sonido. Además, la diferencia del valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta que se produce entre el codificador 30 y el decodificador 40, es decir, la diferencia (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia como una estimación de diferencia entre dispositivos) entre la seudopotencia de subbanda de banda alta y la potencia de subbanda de banda alta decodificada puede considerarse.
En el presente caso, por ejemplo, la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta que sirve como los datos codificados de banda alta se corrige por la estimación de diferencia entre dispositivos y la diferencia de estimación entre dispositivos se incluye en los datos codificados de banda alta, la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta se corrige por la diferencia de estimación entre aparatos en el lado de decodificador 40. Además, la diferencia de estimación entre aparatos puede grabarse en el lado de decodificador 40 con antelación y el decodificador 40 puede llevar a cabo la corrección mediante la incorporación de la diferencia de estimación entre dispositivos a la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta. Por lo tanto, es posible obtener la señal de banda alta decodificada más cercana a la señal de banda alta real.
<5. Quinta realización>
Además, en el codificador 30 en la Figura 18, se describe que el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta selecciona el índice óptimo de múltiples índices de coeficientes mediante el uso de la suma de cuadrados E(J,id) para una diferencia. Sin embargo, el circuito puede seleccionar el índice de coeficientes mediante el uso del índice diferente de la suma de cuadrados para una diferencia.
Por ejemplo, como un índice que selecciona un índice de coeficientes, el valor medio cuadrático, el valor máximo y un valor promedio de un error residual de la potencia de subbanda de banda alta y la seudopotencia de subbanda de banda alta pueden usarse. En el presente caso, el codificador 30 en la Figura 18 lleva a cabo el proceso de codificación ilustrado en un diagrama de flujo en la Figura 24.
Un proceso de codificación que usa el codificador 30 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 24. Además, los procesos de la etapa E301 a la etapa E305 son idénticos a aquellos de la etapa E181 a la etapa E185 en la Figura 19. Por lo tanto, la descripción se omitirá. Si los procesos de la etapa E301 a la etapa E305 se llevan a cabo, la seudopotencia de subbanda de banda alta de cada subbanda se calcula para cada K número de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En la etapa E306, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula un valor de estimación Res(id,J) mediante el uso de una trama J actual que se procesará para cada K número de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En detalle, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) en las tramas J llevando a cabo la misma función que la Ecuación (1) descrita más arriba mediante el uso de la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda provista desde el circuito 33 de división de subbanda. Además, en una realización de la presente invención, es posible discriminar toda la subbanda de la señal de subbanda de banda baja y la subbanda de banda alta mediante el uso del índice ib.
Si la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) se obtiene, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación (16) y calcula el valor cuadrático medio residual Resstd(id,J).
[Ecuación 16]
Es decir, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) se obtiene con respecto a cada subbanda en el lado de banda alta donde el índice sb+1 a eb y la suma de cuadrados para la diferencia se convierten en el valor medio cuadrático residual Resstd (id, J). Además, la seudopotencia de subbanda de banda alta powerrest(ibh,id,J) indica la seudopotencia de subbanda de banda alta de las tramas J de la subbanda donde el índice es ib, que se obtiene con respecto al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada donde el índice es ib.
De manera continua, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación (17) y calcula el valor máximo residual Resmax(id,J).
[Ecuación 17]
Res^x(id, J) = max¡b{Ipower (ib, J) -powerest(ib, id, J) |}
■ - - 07}
Además, en una Ecuación (17), maxib{|power(ib,J)-powerest(ib,id,J)|} indica un valor máximo entre valor absoluto de la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) de cada subbanda donde el índice es sb+1 a eb y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J). Por lo tanto, un valor máximo del valor absoluto de la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) en las tramas J y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) se establece como el valor máximo de diferencia residual Resmax(id,J). Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación (18) y calcula el valor promedio residual Resave(id,J).
[Ecuación 18]
Es decir, para cada subbanda en el lado de banda alta en el cual el índice es sb+1 a eb, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) de las tramas J y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) se obtiene y la suma de la diferencia se obtiene. Además, el valor absoluto de un valor obtenido mediante la división de la suma de la diferencia obtenida por el número de las subbandas (eb - sb) del lado de banda alta se establece como el valor promedio residual Resave(id,J). El valor promedio residual Resave(id,J) indica un tamaño del valor promedio del error de estimación de cada subbanda en la que un símbolo se considera.
Además, si la media cuadrática residual Resstd(id,J), el valor máximo de diferencia residual Resmax(id,J), y el valor promedio residual Resave(id,J) se obtienen, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación (19) y calcula un valor de estimación final Res(id,J).
[Ecuación 19]
Res ( i d, vi) Resstd (id, J) ■3'W¡nax ^ Res^ ax ( i d, J) 3~Wave ^ Resave (id, J)
- ■ ■ 09 )
Es decir, el valor promedio cuadrático residual Resstd(id,J), el valor máximo residual Resmax(id,J) y el valor promedio residual Resave(id,J) se añaden con ponderación y se establecen como un valor de estimación final Res(id,J). Además, en la Ecuación (19), Wmax y Wave son una ponderación predeterminada y por ejemplo, W
El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta lleva a cabo el proceso de más arriba y calcula el valor de estimación Res(id,J) para cada uno de los K números del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, es decir, el K número del índice de coeficientes id.
En la etapa E307, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta selecciona el índice de coeficientes id según el valor de estimación Res para cada uno de los índices de coeficientes id obtenidos (id,J).
El valor de estimación Res(id,J) obtenido del proceso descrito más arriba muestra un grado de similitud entre la potencia de subbanda de banda alta calculada a partir de la señal de banda alta real y la seudopotencia de subbanda de banda alta calculada mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada que es el índice de coeficientes id. Es decir, un tamaño del error de estimación del componente de banda alta se indica.
Por consiguiente, mientras la evaluación Res(id,J) se convierte en baja, la señal de banda alta decodificada más cerca a la señal de banda alta real se obtiene por una función que usa el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada. Por lo tanto, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta selecciona el valor de estimación que se establece como un valor mínimo entre los K números del valor de estimación Res(id,J) y provee el índice de coeficientes que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada correspondiente al valor de estimación al circuito 37 de codificación de banda alta.
Si el índice de coeficientes se emite al circuito 37 de codificación de banda alta, después de ello, los procesos de la etapa E308 y etapa E309 se llevan a cabo, el proceso de codificación finaliza. Sin embargo, dado que los procesos son idénticos a la etapa E188 en la Figura 19 y etapa E189, la descripción de aquellos se omitirá.
Según se describe más arriba, en el codificador 30, el valor de estimación Res(id,J) calculado mediante el uso del valor promedio cuadrático residual Resstd(id,J), el valor máximo residual Resmax(id,J) y el valor promedio residual Resave(id,J) se usan, y el índice de coeficientes de un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada óptimo se selecciona.
Si el valor de estimación Res(id,J) se usa, dado que una precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta puede evaluarse mediante el uso del estándar de más estimación en comparación con el caso que usa las sumas de cuadrados para la diferencia, es posible seleccionar un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada más apropiado. Por lo tanto, cuando se usa, el decodificador 40 que recibe la entrada de la cadena de códigos de salida, es posible obtener el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, que es más apropiado para el proceso de expansión de banda de frecuencia y señal que tienen calidad de sonido más alta.
<Ejemplo de modificación 1>
Además, si el proceso de codificación descrito más arriba se lleva a cabo para cada trama de la señal de entrada, puede haber un caso donde el índice de coeficientes diferente en cada trama consecutiva se selecciona en una región estacionaria en la que la variación de tiempo de la potencia de subbanda de banda alta de cada subbanda del lado de banda alta de la señal de entrada es pequeña.
Es decir, dado que la potencia de subbanda de banda alta de cada trama tiene valores casi idénticos en tramas consecutivas que constituyen la región estándar de la señal de entrada, el mismo índice de coeficientes debe seleccionarse, de manera continua, en su trama. Sin embargo, el índice de coeficientes seleccionado para cada trama en una sección de las tramas consecutivas se cambia y, por consiguiente, el componente de banda alta de la voz reproducida en el lado de decodificador 40 puede ya no ser estacionario. En dicho caso, la incongruencia en la audición ocurre en el sonido reproducido.
Por consiguiente, si el índice de coeficientes se selecciona en el codificador 30, el resultado de estimación del componente de banda alta en la trama previa en el tiempo puede considerarse. En el presente caso, el codificador 30 en la Figura 18 lleva a cabo el proceso de codificación ilustrado en el diagrama de flujo en la Figura 25.
Según se describe más abajo, un proceso de codificación por el codificador 30 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 25. Además, los procesos de la etapa E331 a la etapa E336 son idénticos a aquellos de la etapa E301 a la etapa E306 en la Figura 24. Por lo tanto, la descripción de aquellos se omitirá.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor de estimación ResP(id,J) mediante el uso de una trama pasada y una trama actual en la etapa E337.
De manera específica, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta graba la seudopotencia de subbanda de banda alta de cada subbanda obtenida por el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada del índice de coeficientes seleccionado finalmente con respecto a las tramas J-1 antes que la trama J que se procesarán de a una en el tiempo. En la presente memoria, se hace referencia al índice de coeficientes finalmente seleccionado como un índice de coeficientes emitido al decodificador 40 por la codificación mediante el uso del circuito 37 de codificación de banda alta.
Según se describe más abajo, en particular, el índice de coeficientes id seleccionado en la trama (J-1) se establece como idselected(J-1). Además, la seudopotencia de subbanda de banda alta de la subbanda en la que el índice obtenido mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada del índice de coeficientes idselected(J-1) es ib (donde, sb+1<ib<eb) se explica de manera continua como powerest(ib,idselected(J-1 ),J-1).
El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula, en primer lugar, la siguiente Ecuación (20) y luego el valor medio cuadrático residual de estimación ResPstd(id,J).
[Ecuación 20]
eb
ResP ( i d, J) — {Power est ( ib , i dggiected 
ib=sb "í 1
—powerest ( ib , id, J )J2 • ■ • (20)
Es decir, la diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,idselected(J-1),J-1) de la trama J-1 y la seudopotencia de subbanda de banda alta - powerest(ib,id,J) de la trama J se obtiene con respecto a cada subbanda del lado de banda alta donde el índice es sb+1 a eb. Además, la suma de cuadrados para la diferencia de aquellas se establece como valor promedio cuadrático de diferencia de error de estimación ResPstd(id,J). Además, la seudopotencia de subbanda de banda alta -(powerest(ib,id,J) muestra la seudopotencia de subbanda de banda alta de las tramas (J) de la subbanda en la cual el índice es ib, que se obtiene con respecto al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada donde el índice de coeficientes es id.
Dado que dicho valor cuadrático residual de estimación ResPstd(id,J) es la suma de cuadrados para la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta entre tramas que es continua en el tiempo, cuanto más pequeña es la media cuadrática residual de estimación ResPstd(id,J), más pequeña es la variación de tiempo del valor de estimación del componente de banda alta.
De manera continua, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación (21) y calcula el valor máximo residual de estimación ResPmax(id,J).
[Ecuación 21]
ResPmax(id, J)=max¡b{|powerest(ib, ¡dseie c te d (J -1 ) , J - 1 )
-powerest(ib. id, J)j] • • « (21)
Además, en la Ecuación (21), maxib{|powerest(ib,idselected(J-1),J-1)-powerest(ib,id,J)|} indica el valor absoluto máximo de la diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,idselected(J-1),J-1) de cada subbanda en la cual el índice es sb+1 a eb y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J). Por lo tanto, el valor máximo del valor absoluto de la diferencia entre tramas que es continua en el tiempo se establece como el valor máximo de diferencia de error residual de estimación ResPmax((id,J).
Cuanto más pequeño es el valor máximo de error residual de estimación ResPmax(id,J), más cercano es el resultado de estimación del componente de banda alta entre las tramas consecutivas.
Si el valor máximo residual de estimación ResPmax(id,J) se obtiene, a continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación (22) y calcula el valor promedio residual de estimación ResPave (id,J).
[Ecuación 22]
Es decir, la diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,idselected(J-1),J-1) de la trama (J-1) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) de la trama J se obtiene con respecto a cada subbanda del lado de banda alta cuando el índice es sb+1 a eb. Además, el valor absoluto del valor obtenido mediante la división de la suma de la diferencia de cada subbanda por el número de las subbandas (eb - sb) del lado de banda alta se establece como el promedio residual de estimación ResPave(id,J). El valor promedio de error residual de estimación ResPave(id,J) muestra el tamaño del valor promedio de la diferencia del valor de estimación de la subbanda entre las tramas donde el símbolo se considera.
Además, si el valor medio cuadrático residual de estimación ResPstd (id,J), el valor máximo de error residual de estimación ResPmax(id,J) y el valor promedio residual de estimación ResPave(id,J) se obtienen, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación (23) y calcula el valor promedio ResP(id,J).
[Ecuación 23]
ResP ( i d, J) =ResPstd ( i d, J) Wrm x ResPmax ( i d, J)
Wave * ResPave ( í d, ü) . . . (23)
Es decir, el valor cuadrático residual de estimación ResPstd(id,J), el valor máximo de error residual de estimación ResPmax(id,J) y el valor promedio residual de estimación ResPave(id,J) se añaden con ponderación y se establecen como el valor de estimación ResP(id,J). Además, en la Ecuación (23), Wmax y Wave son una ponderación predeterminada, por ejemplo, Wmax=0,5, Wave=0,5.
Por lo tanto, si el valor de evaluación ResP(id,J) que usa la trama pasada y el valor actual se calcula, el proceso procede de la etapa E337 a E338.
En la etapa E338, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la Ecuación (24) y calcula el valor de estimación final Resall(id,J).
[Ecuación 24]
Resai i (id. J)=Res(id, J)+WP(J) xResPCid, J) - - - (24)
Es decir, el valor de estimación obtenido Res(id,J) y el valor de estimación ResP(id,J) se añaden con ponderación. Además, en la Ecuación (24), Wp(J), por ejemplo, es una ponderación definida por la siguiente Ecuación (25).
[Ecuación 25]
Además, powerr(J) en la Ecuación (25) es un valor definido por la siguiente Ecuación (26).
[Ecuación 26]
Dicho powerr(J) muestra el promedio de la diferencia entre las potencias de subbanda de banda alta de tramas (J-1) y tramas J. Además, según la Ecuación (25), cuando powerr(J) es un valor del rango predeterminado en los alrededores de 0, cuanto más pequeño es powerr(J), Wp(J) es más cercano a 1 y cuando powerr(J) es más grande que un valor de rango predeterminado, este se establece como 0.
En la presente memoria, cuando powerr(J) es un valor de un rango predeterminado en los alrededores de 0, el promedio de la diferencia de la potencia de subbanda de banda alta entre las tramas consecutivas se convierte en pequeño hasta cierta medida. Es decir, la variación de tiempo del componente de banda alta de la señal de entrada es pequeña y las tramas actuales de la señal de entrada se convierten en una región estable.
Dado que el componente de banda alta de la señal de entrada es estable, la ponderación Wp (J) se convierte en un valor cercano a 1, mientras que mientras el componente de banda alta no es estable, la ponderación Wp (J) es convierte en un valor cercano a 0. Por lo tanto, en el valor de estimación Resall(id,J) que se muestra en la Ecuación (24), mientras la variedad de tiempo del componente de banda alta de la señal de entrada se convierte en pequeña, el coeficiente de determinación del valor de estimación ResP (id, J) teniendo en cuenta el resultado de comparación y el resultado de estimación del componente de banda alta como los estándares de evaluación en las tramas previas se convierten en más grande.
Por lo tanto, en una región estable de la señal de entrada, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada obtenido en los alrededores del resultado de estimación del componente de banda alta en tramas previas se selecciona y en el lado de decodificador 40, es posible reproducir, de manera más natural, el sonido que tiene alta calidad. Mientras en una región no estable de la señal de entrada, un término de valor de estimación ResP(id,J) en el valor de estimación Resall(id,J) se establece como 0 y la señal de banda alta decodificada más cercana a la señal de banda alta real se obtiene.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor de estimación Resall(id,J) para cada uno de los K números del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada llevando a cabo los procesos mencionados más arriba.
En la etapa E339, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta selecciona el índice de coeficientes id según el valor de estimación Resall(id,J) para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
El valor de estimación Resall(id,J) obtenido del proceso descrito más arriba linealmente combina el valor de estimación Res(id,J) y el valor de estimación ResP(id,J) mediante el uso de ponderación. Según se describe más arriba, cuanto más pequeño es el valor de estimación Res(id,J), una señal de banda alta decodificada más cercana a una señal de banda alta real puede obtenerse. Además, cuanto más pequeño es el valor de estimación ResP(id,J), una señal de banda alta decodificada más cercana a la señal de banda alta decodificada de la trama previa puede obtenerse.
Por lo tanto, cuanto más pequeño es el valor de estimación Resall(id,J), una señal de banda alta decodificada más apropiada se obtiene. Por lo tanto, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta selecciona el valor de estimación que tiene un valor mínimo en el K número de la estimación Resall(id,J) y provee el índice de coeficientes que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta codificada correspondiente a dicho valor de estimación al circuito 37 de codificación de banda alta.
Si el índice de coeficientes se selecciona, después de ello, los procesos de la etapa E340 y etapa E341 se llevan a cabo para completar el proceso de codificación. Sin embargo, dado que dichos procesos son iguales a los procesos de la etapa E308 y etapa E309 en la Figura 24, la descripción de ellos se omitirá.
Según se describe más arriba, en el codificador 30, el valor de estimación Resali(id,J) obtenido por la combinación lineal del valor de estimación Res(id,J) y el valor de estimación ResP(id,J) se usan, de modo que el índice de coeficientes del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada óptimo se selecciona.
Si el valor de estimación Resall(id,J) se usa, dado que el caso usa el valor de estimación Res(id,J), es posible seleccionar un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada más apropiado por
muchos más estándares de estimación. Sin embargo, si el valor de estimación Resaii(id,J) se usa, es posible controlar la variación de tiempo en la región estable del componente de banda alta de la señal que se reproducirá en el decodificador 40 y es posible obtener una señal que tiene alta calidad.
<Ejemplo de modificación 2>
Por cierto, en el proceso de expansión de banda de frecuencia, si se desea obtener el sonido que tiene alta calidad, la subbanda del lado de banda inferior también es importante en términos de audición. Es decir, entre subbandas en el lado de banda alta mientras la precisión de estimación de la subbanda cercana al lado de banda baja se convierte en más grande, es posible reproducir sonido que tiene alta calidad.
En la presente memoria, cuando el valor de estimación con respecto a cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se calcula, una ponderación puede colocarse en la subbanda del lado de banda baja. En el presente caso, el codificador 30 en la Figura 18 lleva a cabo el proceso de codificación que se muestra en el diagrama de flujo en la Figura 26.
De aquí en adelante, el proceso de codificación por el codificador 30 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 26. Además, los procesos de la etapa E371 a la etapa E375 son idénticos a aquellos de la etapa E331 a la etapa E335 en la Figura 25. Por lo tanto, la descripción de ellos se omitirá.
En la etapa E376, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula un valor de estimación ResWband(id,J) mediante el uso de la trama J actual que se procesará para cada K número de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
De manera especial, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) en las tramas J llevando a cabo la misma función que la Ecuación (1) mencionada más arriba mediante el uso de la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda provista desde el circuito 33 de división de subbanda.
Si la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) se obtiene, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación 27 y calcula el valor promedio cuadrático residual ResstdWband(id,J).
[Ecuación 27]
eb
ResstdWband(ib, J) - x (Wband(ib) X {power (ib , J)
¡b=sb+1
—powerest(ib, id, J)}]2 - - • (27)
Es decir, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) de las tramas (J) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) se obtiene y la diferencia se multiplica por la ponderación Wband(ib) para cada subbanda, para cada subbanda en el lado de banda alta donde el índice es sb+1 a eb. Además, la suma de cuadrados para la diferencia por la cual la ponderación Wband(ib) se multiplica se establece como el valor promedio cuadrático de error residual ResstdWband(id,J).
En la presente memoria, la ponderación Wband(ib)(donde, sb+1<ib<eb se define por la siguiente Ecuación 28. Por ejemplo, el valor de la ponderación Wband(ib) se convierte en tan grande como la subbanda del lado de banda baja.
[Ecuación 28]
wband ( i b ) ------ ^ p i b 4 ■ ■ ■ (28)
A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor máximo residual ResmaxWband(id,J). De manera específica, el valor máximo del valor absoluto de los valores que multiplica la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) de cada subbanda donde el índice es sb+1 a eb y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) por la ponderación Wband(ib) se establece como el valor máximo de diferencia de error residual ResmaxWband(id,J).
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor promedio de error residual ResaveWband(id,J).
De manera especial, en cada subbanda donde el índice es sb 1 a eb, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) se obtiene y, por consiguiente, la ponderación Wband(ib) se multiplica de modo que la suma total de la diferencia por la cual la
ponderación Wband(ib) se multiplica, se obtiene. Además, el valor absoluto del valor obtenido mediante la división de la suma obtenida total de la diferencia en el número de subbanda (eb - sb) del lado de banda alta se establece como el valor promedio de error residual ResaveWband(id,J).
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor de evaluación ResWband(id,J). Es decir, la suma del valor medio cuadrático residual ResstdWband(id,J), el valor máximo de error residual ResmaxWband(id,J) por el que la ponderación (Wmax) se multiplica, y el valor promedio de error residual ResaveWband(id,J) por el cual la ponderación (Wave) se multiplica, se establece como el valor promedio ResWband(id,J).
En la etapa E377, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor promedio ResPWband(id,J) mediante el uso de las tramas pasadas y las tramas actuales.
De manera especial, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta graba la seudopotencia de subbanda de banda alta de cada subbanda obtenida mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada del índice de coeficientes seleccionado finalmente con respecto a las tramas J-1 antes que la trama anterior a la trama (J) que se procesará en el tiempo.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta primero calcula el valor promedio de error residual de estimación ResPstdWband(id,J). Es decir, para cada subbanda en el lado de banda alta en la cual el índice es sb+1 a eb, la ponderación Wband(ib) se multiplica mediante la obtención de la diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,idselected(J-1),J-1) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J). Además, la suma de cuadrados de la diferencia a partir de la cual la ponderación Wband(ib) se calcula, se establece como el valor promedio de diferencia de error de estimación ResPstdWband(id,J).
El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula, de manera continua, el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWband(id,J). De manera especial, el valor máximo del valor absoluto obtenido mediante la multiplicación de la diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,idselected(J-1),J-1) de cada subbanda en la cual el índice es sb+1 a eb y la seudopotencia de subbanda de banda alta -powerest(ib,id,J) por la ponderación Wband(ib) se establece como el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWband(id,J).
A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor promedio de error residual de estimación ResPaveWband(id,J). De manera especial, la diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,idselected(J-1),J-1) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) se obtiene para cada subbanda donde el índice es sb+1 a eb y la ponderación Wband(ib) se multiplica. Además, la suma total de la diferencia por la cual la ponderación Wband(ib) se multiplica es el valor absoluto de los valores obtenidos mediante la división en el número (eb-sb) de las subbandas del lado de banda alta. Sin embargo, se establece como el valor promedio de error residual de estimación ResPaveWband(id,J).
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta obtiene la suma del valor promedio cuadrático de error residual de estimación ResPstdWband(id, J) del valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWband(id,J) por el cual la ponderación Wmax se multiplica y el valor promedio de error residual de estimación ResPaveWband(id,J) por el cual la ponderación Wave se multiplica y la suma se establece como el valor de estimación ResPWband(id,J).
En la etapa E378, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta añade el valor de evaluación ResWband(id,J) al valor de estimación ResPWband(id,J) por el cual la ponderación Wp(J) de la Ecuación (25) se multiplica para calcular el valor de estimación final ResallWband(id,J). Dicho valor de estimación ResallWband(id,J) se calcula para cada uno de los K números de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
Además, después de ello, los procesos de la etapa E379 a la etapa E381 se llevan a cabo para finalizar el proceso de codificación. Sin embargo, dado que sus procesos son idénticos a aquellos de la etapa E339 a la etapa E341 en la Figura 25, la descripción de ellos se omite. Además, el valor de estimación ResallWband(id,J) se selecciona para que sea un mínimo en el K número de índice de coeficientes en la etapa E379.
Según se describe más arriba, con el fin de colocar la ponderación en la subbanda del lado de banda baja, es posible obtener sonido que tiene alta calidad adicional en el lado de decodificador 40 mediante la provisión de la ponderación para cada subbanda.
Además, según se describe más arriba, la selección del número del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se ha descrito como llevada a cabo según el valor de estimación ResallWband(id,J). Sin embargo, el coeficiente de evaluación de potencia de subbanda de banda alta decodificada puede seleccionarse según el valor de estimación ResWband(id,J).
<Ejemplo de modificación 3>
Además, dado que la audición de una persona tiene la propiedad de que percibe, de manera adecuada, una mayor banda de frecuencia de la amplitud (potencia), el valor de estimación con respecto a cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada puede calcularse de modo que la ponderación puede colocarse en la subbanda que tiene una mayor potencia.
En el presente caso, el codificador 30 en la Figura 18 lleva a cabo un proceso de codificación ilustrado en un diagrama de flujo en la Figura 27. El proceso de codificación por el codificador 30 se describirá más abajo con referencia al diagrama de flujo en la Figura 27. Además, dado que los procesos de la etapa E401 a la etapa E405 son idénticos a aquellos de la etapa E331 a la etapa E335 en la Figura 25, la descripción de ellos se omitirá.
En la etapa E406, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor de estimación ResWpower(id,J) mediante el uso de la trama J actual que se procesará para el K número de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
De manera específica, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la potencia de subbanda de banda alta power (ib,J) en las tramas J llevando a cabo la misma función que la Ecuación (1) descrita más arriba mediante el uso de la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda provista desde el circuito 33 de división de subbanda.
Si la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) se obtiene, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula la siguiente Ecuación (29) y calcula el valor promedio cuadrático de error residual ResstdWpower(id,J).
[Ecuación 29]
Es decir, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta powerest(ib,J) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powers(ib,id,J) se obtiene y la ponderación Wpower(power(ib,J) para cada una de las subbandas se multiplica por la diferencia de aquellas con respecto a cada banda del lado de banda alta en el cual el índice es sb+1 a eb. Además, la suma de cuadrados de la diferencia por la cual la ponderación Wpower(power(ib,J) se multiplica se establece como el valor promedio cuadrático de error residual ResstdWpower(id,J).
En la presente memoria, la ponderación Wpower(power(ib,J) (donde, sb+1<ib<eb), por ejemplo, se define como la siguiente Ecuación (30). Mientras la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) de la subbanda se convierte en grande, el valor de ponderación Wpower (power(ib,J) se convierte en más grande.
[Ecuación 30]
A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor máximo de error residual ResmaxWpower(id,J). De manera especial, el valor máximo del valor absoluto que multiplica la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) de cada subbanda donde el índice es sb+1 a eb y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) por la ponderación Wpower (power(ib,J)) se establece como el valor máximo de error residual ResmaxWpower(id,J).
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor promedio de error residual ResaveWpower(id,J).
De manera especial, en cada subbanda donde el índice es sb+1 a eb, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) se obtiene y la ponderación por la cual (Wpower(power(ib,J) se multiplica y la suma total de la diferencia por la que la ponderación Wpower(power(ib,J)) se multiplica se obtiene. Además, el valor absoluto de los valores obtenidos mediante la división de la suma total de la diferencia obtenida en el número de la subbanda de banda alta y eb-sb) se establece como el promedio de error residual ResaveWpower(id, J).
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor de estimación ResWpower(id,J). Es decir, la suma del valor promedio cuadrático residual ResstdWpower(id,J), valor de diferencia de error residual ResmaxWpower(id,J) por el que la ponderación (Wmax) se multiplica y el valor promedio de error residual ResaveWpower(id,J) por el cual la ponderación (Wave) se multiplica, se establece como el valor de estimación ResWpower(id,J).
En la etapa E407, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor de estimación ResPWpower(id,J) mediante el uso de la trama pasada y las tramas actuales.
De manera específica, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta graba la seudopotencia de subbanda de banda alta de cada subbanda obtenida mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada del índice de coeficientes seleccionado finalmente con respecto a las tramas (J-1) antes que la trama anterior a la trama J que se procesará en el tiempo.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta primero calcula el valor promedio cuadrático residual de estimación ResPstdWpower(id,J). Es decir, la diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,idJ) y la seudopotencia de subbanda de banda alta (powerest(ib,idselected(J-1),J-1) se obtiene para multiplicar la ponderación Wpower(power(ib,J), con respecto a cada subbanda de lado de banda alta en la cual el índice es sb+1 y eb. La suma de cuadrados de la diferencia por la que la ponderación Wpower(power(ib,J) se multiplica se establece como el valor promedio cuadrático residual de estimación ResPstdWpower(id,J).
A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWpower(id,J). De manera específica, el valor absoluto del valor máximo de los valores que multiplican la diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,idselected(J-1),J-1) de cada subbanda en la cual el índice es sb+1 a eb y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) por la ponderación Wpower(power(ib,J) se establece como el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWpower(id,J).
A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta calcula el valor promedio de error residual de estimación ResPaveWpower(id,J). De manera específica, la diferencia entre la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,idselected(J-1),J-1) y la seudopotencia de subbanda de banda alta powerest(ib,id,J) se obtiene con respecto a cada subbanda en la cual el índice es sb+1 a eb y la ponderación Wpower(power(ib,J) se multiplica. Además, los valores absolutos de los valores obtenidos mediante la división de la suma total de la diferencia multiplicada de la ponderación Wpower(power(ib,J) en el número (eb-sb) de la subbanda del lado de banda alta se establece como el valor promedio de error residual de estimación ResPaveWpower(id,J).
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta obtiene la suma del valor medio cuadrático residual de estimación ResPstdWpower(id,J), el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWpower(id,J) por el cual la ponderación (Wmax) se multiplica y el valor promedio de error residual de estimación ResPaveWpower(id,J) por el que la ponderación (Wave) se multiplica se obtiene y la suma se establece como el valor de estimación ResPWpower(id,J).
En la etapa E408, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta añade el valor de estimación ResWpower(id,J) al valor de estimación ResPWpower(id,J) por el cual la ponderación Wp(J) de la Ecuación (25) se multiplica para calcular el valor de estimación final ResallWpower(id,J). El valor de estimación ResallWpower(id,J) se calcula a partir de cada K número del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
Además, después de ello, los procesos de la etapa E409 a la etapa E411 se llevan a cabo para finalizar el proceso de codificación. Sin embargo, dado que dichos procesos son idénticos a aquellos de la etapa E339 a la etapa E341 en la Figura 25, la descripción de ellos se omite. Además, en la etapa E409, el índice de coeficientes en el cual el valor de estimación ResallWpower(id,J) se establece como un mínimo se selecciona entre el K número del índice de coeficientes.
Según se describe más arriba, con el fin de que la ponderación se coloque en la subbanda que tiene una subbanda grande, es posible obtener sonido que tiene alta calidad mediante la provisión de la ponderación para cada subbanda en el lado de decodificador 40.
Además, según se describe más arriba, la selección el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se ha descrito como llevada a cabo según el valor de estimación ResallWpower(id,J). Sin embargo, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada puede seleccionarse según el valor de estimación ResWpower(id,J).
<6. Sexta realización>
[Configuración de aparato de aprendizaje de coeficientes]
Por cierto, un conjunto de un coeficiente A¡b(kb) como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada y un coeficiente Bib se graban en un decodificador 40 en la Figura 20 para corresponder al índice de coeficientes. Por ejemplo, si el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de 128 índice de coeficientes se graba en el decodificador 40, una gran área se necesita como el área de grabado como, por ejemplo, memoria para grabar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de aquel.
En la presente memoria, una porción de un número del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se establece como coeficiente común y el área de grabado necesaria para grabar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada puede ser más pequeña. En el presente caso, el aparato de aprendizaje de coeficientes obtenido mediante el aprendizaje del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, por ejemplo, se configura como se ilustra en la Figura 28.
El aparato 81 de aprendizaje de coeficientes incluye un circuito 91 de división de subbanda, un circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta, un circuito 93 de cálculo de cantidades características, y un circuito 94 de estimación de coeficientes.
Múltiples datos de composición que usan el aprendizaje se proveen en múltiples aparatos 81 de aprendizaje de coeficientes como una señal de instrucción de banda ancha. La señal de instrucción de banda ancha es una señal que incluye múltiples componentes de subbanda de la banda alta y múltiples componentes de subbanda de la banda baja.
El circuito 91 de división de subbanda incluye el filtro paso banda y similares, divide la señal de instrucción de banda ancha provista en múltiples señales de subbanda y provee a las señales el circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y al circuito 93 de cálculo de cantidades características. De manera específica, la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda del lado de banda alta en la cual el índice es sb+1 a eb se provee al circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y la señal de subbanda de banda baja de cada subbanda de la banda baja en la cual el índice es sb-3 a sb se provee al circuito 93 de cálculo de cantidades características.
El circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta calcula la potencia de subbanda de banda alta de cada señal de subbanda de banda alta provista desde el circuito 91 de división de subbanda y la provee al circuito 94 de estimación de coeficientes. El circuito 93 de cálculo de cantidades características calcula la potencia de subbanda de banda baja como la cantidad característica, la potencia de subbanda de banda baja según cada señal de subbanda de banda baja provista desde el circuito 91 de división de subbanda y la provee al circuito 94 de estimación de coeficientes.
El circuito 94 de estimación de coeficientes produce el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada llevando a cabo un análisis de regresión mediante el uso de la potencia de subbanda de banda alta del circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y la cantidad característica del circuito 93 de cálculo de cantidades características y emite al decodificador 40.
[Descripción de proceso de aprendizaje de coeficientes]
A continuación, un proceso de aprendizaje de coeficientes llevado a cabo por un aparato 81 de aprendizaje de coeficientes se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 29.
En la etapa E431, el circuito 91 de división de subbanda divide cada una de las múltiples señales de instrucción de banda ancha provistas en múltiples señales de subbanda. Además, el circuito 91 de división de subbanda provee una señal de subbanda de banda alta de la subbanda en la cual el índice es sb+1 a eb al circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y provee la señal de subbanda de banda baja de la subbanda en la cual el índice es sb-3 a sb al circuito 93 de cálculo de cantidades características.
En la etapa E432, el circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta calcula la potencia de subbanda de banda alta llevando a cabo la misma función que la Ecuación (1) descrita más arriba con respecto a cada señal de subbanda de banda alta provista desde el circuito 91 de división de subbanda y la provee al circuito 94 de estimación de coeficientes.
En la etapa E433, el circuito 93 de cálculo de cantidades características calcula la potencia de subbanda de banda baja como la cantidad característica llevando a cabo la función de la Ecuación (1) descrita más arriba con respecto a cada señal de subbanda de banda baja provista desde el circuito 91 de división de subbanda y la provee al circuito 94 de estimación de coeficientes.
Por consiguiente, la potencia de subbanda de banda alta y la potencia de subbanda de banda baja se proveen al circuito 94 de estimación de coeficientes con respecto a cada trama de múltiples señales de instrucción de banda ancha.
En la etapa E434, el circuito 94 de estimación de coeficientes calcula un coeficiente A¡b(kb) y un coeficiente B¡b llevando a cabo la regresión de análisis mediante el uso del método de mínimos cuadrados para cada subbanda ib (donde, sb+1 <ib<eb) de la banda alta en la cual el índice es sb+1 a eb.
En el análisis de regresión, se supone que la potencia de subbanda de banda baja provista desde el circuito 93 de cálculo de cantidades características es una variable explicativa y la potencia de subbanda de banda alta provista desde el circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta es una variable explicada. Además, el análisis de regresión se lleva a cabo mediante el uso de la potencia de subbanda de banda baja y la potencia de subbanda de banda alta de todas las tramas que constituyen toda la señal de instrucción de banda ancha provista al aparato 81 de aprendizaje de coeficientes.
En la etapa E435, el circuito 94 de estimación de coeficientes obtiene el vector residual de cada trama de la señal de instrucción de banda ancha mediante el uso de un coeficiente Aib(kb y un coeficiente (Bib) para cada subbanda ib obtenida.
Por ejemplo, el circuito 94 de estimación de coeficientes obtiene el error residual restando la suma total de la potencia de subbanda de banda inferior power(kb, J) (donde, sb-3<kb<sb) que se adquiere por el coeficiente es AibAib(kb) al coeficiente Bib multiplicado desde la potencia de banda alta ((power(ib, J) para cada subbanda ib (donde, sb+1<ib<eb) de la trama J. Además, el vector que incluye el error residual de cada subbanda ib de la trama J se establece como el vector residual.
Además, el vector residual se calcula con respecto a la trama que constituye la señal de instrucción de banda ancha provista al aparato 81 de aprendizaje de coeficientes.
En la etapa E436, el circuito 94 de estimación de coeficientes normaliza el vector residual obtenido con respecto a cada trama. Por ejemplo, el circuito 94 de estimación de coeficientes normaliza, para cada subbanda ib, el vector residual mediante la obtención de varianza del residual de la subbanda ib del vector residual de toda la trama y la división de un error residual de la subbanda ib en cada vector residual en la raíz cuadrada de la varianza.
En la etapa E437, el circuito 94 de estimación de coeficientes agrupa el vector residual de toda la trama normalizada por el método de K-medias o similares.
Por ejemplo, se hace referencia a la envolvente de frecuencia promedio de toda la trama obtenida cuando se lleva a cabo la estimación de la potencia de subbanda de banda alta mediante el uso del coeficiente Aib(kb) y el coeficiente Bib como una envolvente de frecuencia promedio SA. Además, se supone que una envolvente de frecuencia predeterminada que tiene mayor potencia que la envolvente de frecuencia promedio SA es la envolvente de frecuencia SH y una envolvente de frecuencia predeterminada que tiene menor potencia que la envolvente de frecuencia promedio SA es la envolvente de frecuencia SL.
En el presente caso, cada vector residual del coeficiente en el cual la envolvente de frecuencia cercana a la envolvente de frecuencia promedio SA, la envolvente de frecuencia SH y la envolvente de frecuencia SL se obtienen, lleva a cabo la agrupación del vector residual para que se incluya en una agrupación CA, una agrupación CH y una agrupación CL. Es decir, el vector residual de cada trama lleva a cabo la agrupación para que se incluya en cualquiera de la agrupación CA, agrupación CH o agrupación CL.
En el proceso de expansión de banda de frecuencia para estimar el componente de banda alta según una correlación del componente de banda baja y el componente de banda alta, en términos de esto, si el vector residual se calcula mediante el uso del coeficiente Aib (kb) y el coeficiente Bib obtenido del análisis de regresión, el error residual aumenta tanto como la subbanda del lado de banda alta. Por lo tanto, el vector residual se agrupa sin cambiar, la ponderación se coloca en la subbanda del lado de banda alta para llevar a cabo el proceso.
Por el contrario, en el aparato 81 de aprendizaje de coeficientes, la varianza del error residual de cada subbanda es, de manera aparente, igual mediante la normalización del vector residual que la varianza del error residual de la subbanda y la agrupación puede llevarse a cabo mediante la provisión de igual ponderación a cada subbanda. En la etapa E438, el circuito 94 de estimación de coeficientes selecciona como una agrupación que se procesará de cualquiera de la agrupación CA, agrupación CH y agrupación CL.
En la etapa E439, el circuito 94 de estimación de coeficientes calcula Aib(kb) y el coeficiente Bib de cada subbanda ib(donde, sb+1<ib<eb) por el análisis de regresión mediante el uso de las tramas del vector residual incluidas en la agrupación seleccionada como la agrupación que se procesará.
Es decir, si se hace referencia a la trama del vector residual incluida en la agrupación que se procesará como la trama que se procesará, la potencia de subbanda de banda baja y la potencia de subbanda de banda alta de toda la trama que se procesará se establecen como la variable explicativa y la variable explicada y el análisis de regresión que ha usado el método de mínimos cuadrados se lleva a cabo. Por consiguiente, el coeficiente Aib(kb) y el coeficiente Bib se obtienen para cada subbanda ib.
En la etapa E440, el circuito 94 de estimación de coeficientes obtiene el vector residual mediante el uso del coeficiente Aib(kb) y del coeficiente Bib obtenidos por el proceso de la etapa E439 con respecto a toda la trama que se procesará. Además, en la etapa E440, el mismo proceso que la etapa E435 se lleva a cabo y, por consiguiente, el vector residual de cada trama que se procesará se obtiene.
En la etapa E441, el circuito 94 de estimación de coeficientes normaliza el vector residual de cada trama que se procesará obtenido por el proceso de la etapa E440 llevando a cabo el mismo proceso que la etapa E436. Es decir, la normalización del vector residual se lleva a cabo mediante la división del error residual por la varianza para cada subbanda.
En la etapa E442, el circuito 94 de estimación de coeficientes agrupa el vector residual de toda la trama normalizada que se procesará mediante el uso del método de k-medias o similares. El número de dicho número de agrupación se define de la siguiente manera. Por ejemplo, en el aparato 81 de aprendizaje de coeficientes, cuando los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de 128 índices de coeficientes se producen, 128 se multiplica por el número de tramas que se procesarán y el número obtenido mediante la división de todo el número de trama se establece como el número de agrupación. En la presente memoria, se hace referencia a todo el número de trama como suma de toda la trama de la señal de instrucción de banda ancha provista al aparato 81 de aprendizaje de coeficientes.
En la etapa E443, el circuito 94 de estimación de coeficientes obtiene un vector de centro de gravedad de cada agrupación obtenido por el proceso de la etapa E442.
Por ejemplo, la agrupación obtenida por la agrupación de la etapa E442 corresponde al índice de coeficientes y en el aparato 81 de aprendizaje de coeficientes, el índice de coeficientes se asigna para cada agrupación para obtener el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de cada índice de coeficientes. De manera específica, en la etapa E438, se supone que la agrupación CA se selecciona como una agrupación que se procesará y F agrupaciones se obtienen por la agrupación en la etapa E442. Cuando se focaliza en una agrupación CF de F agrupaciones, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de un índice de coeficientes de la agrupación CF se establece como el coeficiente Aib(kb) en el cual el coeficiente Aib(kb) obtenido con respecto a la agrupación CA en la etapa E439 es un término correlativo lineal. Además, la suma del vector que lleva a cabo un proceso inverso (normalización inversa) de una normalización llevada a cabo en la etapa E441 con respecto al vector de centro de gravedad de la agrupación CF obtenida a partir de la etapa E443 y el coeficiente Bib obtenido en la etapa E439 se establece como el coeficiente Bib que es un término constante del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada. La normalización inversa se establece como el proceso que multiplica el mismo valor (raíz cuadrada para cada subbanda) que cuando se normaliza con respecto a cada elemento de vector de centro de gravedad de la agrupación CF cuando la normalización, por ejemplo, llevada a cabo en la etapa E441 divide el error residual en la raíz cuadrada de la varianza para cada subbanda.
Es decir, el conjunto del coeficiente Aib(kb) obtenido en la etapa E439 y el coeficiente Bib obtenido según se describe se establece como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada del índice de coeficientes de la agrupación CF. Por consiguiente, cada una de las F agrupaciones obtenidas mediante la agrupación comúnmente tiene el coeficiente Aib(kb) obtenido con respecto a la agrupación CA como el término de correlación lineal del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En la etapa E444, el aparato 81 de aprendizaje de coeficientes determina si toda la agrupación de la agrupación CA, la agrupación CH y la agrupación CL se procesa como una agrupación que se procesará. Además, en la etapa E444, si se determina que toda la agrupación no se procesa, el proceso regresa a la etapa E438 y el proceso descrito se repite. Es decir, la siguiente agrupación se selecciona para procesarse y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se calcula.
Por el contrario, en la etapa E444, si se determina que toda la agrupación se procesa, dado que un número predeterminado de la potencia de subbanda de banda alta decodificada que se obtendrá se calcula, el proceso procede a la etapa E445.
En la etapa E445, el circuito 94 de estimación de coeficientes emite y el índice de coeficientes obtenido y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada al decodificador 40 y, por consiguiente, el proceso de aprendizaje de coeficientes finaliza.
Por ejemplo, en los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada emitidos al decodificador 40, hay varios coeficientes Aib(kb) iguales al término de correlación lineal. En la presente memoria, el aparato 81 de aprendizaje de coeficientes corresponde al índice de término de correlación lineal (puntero) que es información que especifica el coeficiente Aib(kb) al coeficiente Aib(kb) común a aquel y corresponde al coeficiente Bib que es el índice de correlación lineal y el término constante al índice de coeficientes.
Además, el aparato 81 de aprendizaje de coeficientes provee el correspondiente índice (puntero) de término de correlación lineal y un coeficiente Aib(kb), y el índice de coeficientes correspondiente y el índice (puntero) de
correlación lineal y el coeficiente B¡b al decodificador 40 y los graba en una memoria en el circuito 45 de decodificación de banda alta del decodificador 40. Asimismo, cuando múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se graban, si el índice (puntero) de término de correlación lineal se almacena en el área de grabado para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada con respecto al término de correlación lineal común, es posible reducir el área de grabado de manera notable.
En el presente caso, dado que el índice de término de correlación lineal y el coeficiente Aib(kb) se graban en la memoria en el circuito 45 de decodificación de banda alta para corresponderse entre sí, el índice de término de correlación lineal y el coeficiente Bib se obtienen del índice de coeficientes y, por consiguiente, es posible obtener el coeficiente Aib(kb) del índice de término de correlación lineal.
Además, según un resultado del análisis por el solicitante, aunque el término de correlación lineal de múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se vuelve común en un grado de tres patrones, se ha sabido que el deterioro de la calidad de sonido de audibilidad de sonido sujeto al proceso de expansión de banda de frecuencia casi no ocurre. Por lo tanto, es posible que el aparato 81 de aprendizaje de coeficientes reduzca el área de grabación requerida en la grabación del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada sin deteriorar la calidad de sonido del sonido después del proceso de expansión de banda de frecuencia.
Según se describe más arriba, aparato 81 de aprendizaje de coeficientes produce el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de cada índice de coeficientes a partir de la señal de instrucción de banda ancha provista, y emite el coeficiente producido.
Además, en el proceso de aprendizaje de coeficientes en la Figura 29, la descripción se lleva a cabo de modo que el vector residual se normaliza. Sin embargo, la normalización del vector residual puede no llevarse a cabo en una o ambas de la etapa E436 y etapa E441.
Además, la normalización del vector residual se lleva a cabo y, por consiguiente, la normalización del término de correlación lineal del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada puede no llevarse a cabo. En el presente caso, el proceso de normalización se lleva a cabo en la etapa E436 y luego el vector residual normalizado se agrupa en el mismo número de agrupaciones que el del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada que se obtendrá. Además, las tramas del error residual incluido en cada agrupación se usan para llevar a cabo el análisis de regresión para cada agrupación y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de cada agrupación se produce.
<7. Séptima realización>
[Codificación de alta eficacia de cadena de índices de coeficientes]
Además, según se describe más arriba, el índice de coeficientes para obtener el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se incluye en los datos codificados de banda alta (tren de bits) y se transmite al decodificador 40 para cada trama. Sin embargo, en el presente caso, la cantidad de bits de la cadena de índices de coeficientes incluida en el tren de bits aumenta y la eficacia de codificación se reduce. Es decir, es posible llevar a cabo la codificación o decodificación de sonido que tiene una buena eficacia.
En la presente memoria, cuando la cadena de índices de coeficientes se incluye en el tren de bits, la cadena de índices de coeficientes se codifica mediante la inclusión de información de tiempo en la cual el índice de coeficientes cambia y el valor del índice de coeficientes cambiado sin incluir el valor del índice de coeficientes de cada trama como se encuentra, de modo que la cantidad de bits puede reducirse.
Es decir, según se describe más arriba, un índice de coeficientes por trama se establece como los datos codificados de banda alta y se incluye en el tren de bits. Sin embargo, cuando una señal del mundo real, en particular, una señal estacionaria se codifica, hay muchos casos en los cuales el índice de coeficientes es continuo con el mismo valor en una dirección de tiempo como en la Figura 30. Un método de reducción de cantidad de información de dirección de tiempo del índice de coeficientes se inventa mediante el uso de la característica.
De manera específica, existe un método que transmite información de tiempo sobre qué índice se conmuta y el valor de índice de aquel cada varias (por ejemplo, 16) tramas.
Dos partes de información de tiempo se consideran de la siguiente manera.
(a) La longitud y el número de índices (es preciso ver la Figura 30) se transmiten.
(b) El índice de la longitud y una bandera de conmutación se transmiten (es preciso ver la Figura 31).
Además, es posible hacer corresponder cada una de o a ambas de (a) y (b) a un índice según se describe más abajo.
Una realización detallada en un caso donde cada una de (a) y (b), y ambas se usan, de manera selectiva, se describirá.
En primer lugar, (a) un caso donde la longitud y el número de los índices se transmiten, se describirá.
Por ejemplo, según se describe en la Figura 32, se supone que una cadena de códigos de salida (tren de bits) que incluye los datos codificados de banda baja y los datos codificados de banda alta se emiten desde el codificador como unidad de múltiples tramas. Además, en la Figura 32, una dirección transversal muestra tiempo y un rectángulo muestra una trama. Además, el valor numérico dentro del rectángulo que muestra una trama muestra el índice de coeficientes que especifica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama.
En un ejemplo de la Figura 32, la cadena de códigos de salida se emite como una unidad cada 16 tramas. Por ejemplo, se supone que la sección de una posición FST1 a una posición FSE1 es la sección que se procesará y se considera que la cadena de códigos de salida de 16 tramas incluida en la sección que se procesará se emite.
En primer lugar, la sección que se procesará se divide en los segmentos (a los que, de aquí en adelante, se hace referencia como segmentos de trama consecutivos) que incluyen tramas consecutivas donde el mismo índice de coeficientes se selecciona. Es decir, se supone que la posición de frontera de las tramas adyacentes entre sí es una posición de frontera de cada segmento de trama consecutivo en el cual un índice de coeficientes diferente se selecciona.
En el ejemplo, la sección que se procesará se divide en tres segmentos, es decir, un segmento de una posición FST1 a una posición FC1, un segmento de una posición FC1 a una posición FC2, y un segmento de una posición FC2 a una posición FSE1.
Por ejemplo, el índice de coeficientes "2" se selecciona en cada trama en segmentos de trama consecutivos de la posición FST1 a la posición FC1.
Por lo tanto, cuando la sección que se procesará se divide en segmentos de trama consecutivos, los datos que incluyen la información de número que indica el número de segmentos de trama consecutivos dentro de la sección que se procesará, un índice de coeficientes seleccionado en cada segmento de trama consecutivo e información de segmento que indica la longitud de cada segmento de trama consecutivo se producen.
Por ejemplo, en un ejemplo en la Figura 32, dado que la sección que se procesará se divide en tres segmentos de trama consecutivos, la información que indica el número de los segmentos de trama consecutivos "3" se establece como la información de número y se expresa como "núm_longitud=3" en la Figura 32. Por ejemplo, la información de segmento de un segmento de trama consecutivo inicial en la trama que se procesará se establece como longitud "5" considerando que las tramas del segmento de trama consecutivo son una unidad y se expresa como "longitud0=5" en la Figura 32.
Además, en cada información de segmento puede especificarse si se incluye en cualquier información de segmento de los segmentos de trama consecutivos desde el inicio de la sección que se procesará. Es decir, la información de segmento incluye información que especifica la posición de segmentos de trama consecutivos en la sección que se procesará.
Por lo tanto, en la sección que se procesará, cuando los datos que incluyen la información de número, el índice de coeficientes y la información de segmento se producen, dichos datos se codifican para establecerse como los datos codificados de banda alta. En el presente caso, cuando el mismo índice de coeficientes se selecciona continuamente en múltiples tramas, dado que no es necesario transmitir el índice de coeficientes para cada trama, es posible reducir la cantidad de datos del tren de bits transmitido y llevar a cabo la codificación y decodificación de manera más eficaz.
[Ejemplo de configuración funcional de codificador]
Cuando los datos codificados de banda alta que incluyen la información de número, el índice de coeficientes y la información de segmento se producen, por ejemplo, el codificador se configura como se ilustra en la Figura 33. Además, en la Figura 33, el mismo símbolo se provee en parte de manera correspondiente a un caso en la Figura 18 y, por consiguiente, la descripción de aquel se omite de forma apropiada.
Un codificador 111 en la Figura 33 y el codificador 30 en la Figura 18 son diferentes en que la unidad 121 de producción se dispone en el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta del codificador 111 y otras configuraciones son iguales.
La unidad 121 de producción del circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta produce datos que incluyen la información de número, el índice de coeficientes y la información de segmento según el resultado de selección del índice de coeficientes en cada trama en la sección que se procesará y provee los datos producidos al circuito 37 de codificación de banda alta.
[Descripción del procesamiento de codificación]
A continuación, un proceso de codificación llevado a cabo por el codificador 111 se describirá con respecto a un diagrama de flujo en la Figura 34. El proceso de codificación se lleva a cabo para cada número predeterminado de tramas, es decir, una sección que se procesará.
Además, dado que los procesos de la etapa E471 a la etapa E477 son idénticos a aquellos de la etapa E181 a la etapa E187 en la Figura 19, la descripción de ellos se omite. En los procesos de la etapa E471 a la etapa E477, cada trama que constituye la sección que se procesará se establece como una trama que se procesará en orden y una suma de cuadrados E(J,id) de la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta se calcula para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada con respecto a la trama que se procesará.
En la etapa E478, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta selecciona el índice de coeficientes según la suma de cuadrados (una suma de cuadrados para la diferencia) de la diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta de decodificación calculado con respecto a la trama que se procesará.
Es decir, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta selecciona la suma de cuadrados para la diferencia que tiene un valor mínimo entre múltiples sumas de cuadrados para la diferencia y establece el índice de coeficientes que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta codificada correspondiente a la suma de cuadrados para la diferencia como el índice de coeficientes seleccionado. En la etapa E479, el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta determina si el único proceso de la longitud de una trama predeterminada se lleva a cabo. Es decir, se determina si el índice de coeficientes se selecciona con respecto a toda la trama que constituye la sección que se procesará.
En la etapa E479, cuando se determina que el proceso de la longitud de una trama predeterminada aún no se lleva a cabo, el proceso regresa a la etapa E471 y el proceso descrito más arriba se repite. Es decir, entre la sección que se procesará, la trama que aún no se procesa se establece como la trama que se procesará a continuación y el índice de coeficientes de la trama se selecciona.
Por el contrario, en la etapa E479, si se determina que el proceso de la longitud de una trama predeterminada se lleva a cabo, es decir, si el índice de coeficientes se selecciona con respecto a toda la trama en la sección que se procesará, el proceso procede a la etapa E480.
En la etapa E480, la unidad 121 de producción produce los datos que incluyen el índice de coeficientes, la formación de segmentos y la información de número según el resultado de selección del índice de coeficientes de cada trama dentro de la sección que se procesará y provee los datos producidos al circuito 37 de codificación de banda alta. Por ejemplo, en el ejemplo en la Figura 32, la unidad 121 de producción divide la sección que se procesará de la posición FST1 a la posición FSE1 en tres segmentos de trama consecutivos. Además, la unidad 121 de producción produce los datos que incluyen la información de número "núm_longitud=3" que muestra "3" del número de los segmentos de trama consecutivos, la información de segmento "longitud0=5", "longitud1=7", y "longitud2=4" que muestra la longitud de cada segmento de trama consecutivo y el índice de coeficientes "2", "5" y "1" del segmento de trama consecutivo de aquel.
Además, el índice de coeficientes de cada uno de los segmentos de trama consecutivos corresponde a la información de segmento y es posible especificar cuál de los segmentos de trama consecutivos incluye el índice de coeficientes.
Con referencia, nuevamente, al diagrama de flujo en la Figura 34, en la etapa E481, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica los datos que incluyen el índice de coeficientes, la información de segmento y la información de número provistos desde la unidad 121 de producción y produce los datos codificados de banda alta. El circuito 37 de codificación de banda alta provee los datos codificados de banda alta producidos al circuito 38 de multiplexación. Por ejemplo, en la etapa E481, una codificación de entropía se lleva a cabo en parte de o toda la información del índice de coeficientes, la información de segmento y la información de número. Además, si los datos codificados de banda alta constituyen información desde la cual el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada óptimo se obtiene, cualquier información es preferible, por ejemplo, los datos que incluyen el índice de coeficientes, la información de segmento y la información de número pueden establecerse en los datos codificados de banda alta como se encuentran.
En la etapa E482, el circuito 38 de multiplexación multiplexa los datos codificados de banda baja provistos desde el circuito 32 de codificación de banda baja y los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 37 de codificación de banda alta y emite la cadena de códigos de salida obtenida del resultado y entonces el proceso de codificación finaliza.
Por lo tanto, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada más apropiado para llevar a cabo el proceso de expansión de banda de frecuencia puede obtenerse en el decodificador que recibe la entrada de la cadena de códigos de salida mediante la emisión de los datos codificados de banda alta como la cadena de códigos de salida junto con los datos codificados de banda baja. Por lo tanto, es posible obtener la señal que tiene mejor calidad de sonido.
Además, en el codificador 111, un índice de coeficientes se selecciona con respecto a los segmentos de trama consecutivos que incluyen una o más tramas, y los datos codificados de banda alta que incluyen el índice de coeficientes se emiten. Por este motivo, cuando el mismo índice de coeficientes se selecciona continuamente, es posible reducir la cantidad de codificación de la cadena de códigos de salida y llevar a cabo la codificación o decodificación de sonido de manera más eficaz.
[Ejemplo de configuración funcional de decodificador]
El decodificador que ingresa mientras la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 111 en la Figura 33 la decodifica, por ejemplo, se configura según se ilustra en la Figura 35. Además, en la Figura 35, el mismo símbolo se provee para partes correspondientes al caso en la Figura 20. Por lo tanto, la descripción de aquel se omite de manera apropiada.
El decodificador 151 en la Figura 35 es idéntico al decodificador 40 en la Figura 20 en que incluye el circuito 41 de demultiplexación al circuito 48 de síntesis, pero es diferente del decodificador 40 en la Figura 20 en que la unidad 161 de selección se dispone en el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En el decodificador 151, cuando los datos codificados de banda alta se decodifican por el circuito 45 de decodificación de banda alta, la información de segmento y la información de número obtenidas a partir del resultado, y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada especificado por el índice de coeficientes obtenido por la decodificación de los datos codificados de banda alta se proveen a la unidad 161 de selección.
La unidad 161 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada usado al calcular la potencia de subbanda de banda alta decodificada según la información de segmento y la información de número provistas desde el circuito 45 de decodificación de banda alta con respecto a la trama que se procesará.
[Descripción de proceso de decodificación]
A continuación, un proceso de decodificación llevado a cabo por el decodificador 151 en la Figura 35 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 36.
El proceso de decodificación comienza cuando la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 111 se provee como la cadena de códigos de entrada al decodificador 151, y se lleva a cabo para cada uno del número predeterminado de tramas, es decir, la sección que se procesará. Además, dado que el proceso de la etapa E511 es el mismo proceso que el de la etapa E211 en la Figura 21, la descripción de aquel se omite.
En la etapa E512, el circuito 45 de decodificación de banda alta lleva a cabo la decodificación de los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 41 de demultiplexación y provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, la información de segmento y la información de número a la unidad 161 de selección del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
Es decir, el circuito 45 de decodificación de banda alta lee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicada por el índice de coeficientes obtenido por la decodificación de los datos codificados de banda alta entre el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada grabado con antelación y hace que el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada corresponda a la información de segmento. Además, el circuito 45 de decodificación de banda alta provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada correspondiente, la información de segmento y la información de número a la unidad 161 de selección.
En la etapa E513, el circuito 42 de decodificación de banda baja decodifica los datos codificados de banda baja de la trama que se procesará mediante el establecimiento de una trama en una trama que se procesará en los datos codificados de banda baja de cada trama de la sección que se procesará provista desde el circuito 41 de demultiplexación. Por ejemplo, cada trama de la sección que se procesará se selecciona como una trama que se procesará de principio a fin de la sección que se procesará en dicho orden y la decodificación con respecto a los datos codificados de banda baja de la trama que se procesará se lleva a cabo.
El circuito 42 de decodificación de banda baja provee la señal de banda baja decodificada obtenida por la decodificación de los datos codificados de banda baja al circuito 43 de división de subbanda y al circuito 48 de síntesis.
Cuando los datos codificados de banda baja se decodifican, después de ello, los procesos de la etapa E514 y etapa E515 se llevan a cabo y, por consiguiente, la cantidad característica se calcula a partir de la señal de subbanda de banda baja decodificada. Sin embargo, dado que dichos procesos son iguales a aquellos de la etapa E213 y etapa E214 en la Figura 21, la descripción de ellos se omite.
En la etapa E516, la unidad 161 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada provisto desde el circuito 45 de decodificación de banda alta según la información de segmento y la información de número provistas desde el circuito 45 de decodificación de banda alta.
Por ejemplo, en un ejemplo en la Figura 32, cuando la séptima trama del inicio de la sección que se procesará se establece para procesarse, la unidad 161 de selecciona especifica el segmento de trama consecutivo en el cual la trama que se procesará se incluye a partir de la información de número "núm_longitud=3", la información de segmento "longitud0=5" y "longitud 1 =7".
En el presente caso, dado que el segmento de trama consecutivo del inicio en la sección que se procesará incluye 5 tramas y un segundo segmento de trama consecutivo incluye 7 tramas, se comprenderá que las séptimas tramas del inicio de la sección que se procesará se incluyen en un segundo segmento de trama consecutivo desde el inicio de la sección que se procesará. Por lo tanto, la unidad 161 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada especificada por el índice de coeficientes "5" que corresponde a la información de segmento del segundo segmento de trama consecutivo como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de tramas que se procesarán.
Cuando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán se selecciona, después de ello, los procesos de la etapa E517 a la etapa E519 se llevan a cabo. Sin embargo, dado que dichos procesos son iguales a aquellos de la etapa E216 a la etapa E218 en la Figura 21, la descripción de ellos se omite.
En los procesos de la etapa E517 a la etapa E519, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada seleccionado se usa para producir la señal de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán y la señal de banda alta decodificada producida y la señal de banda baja decodificada se sintetizan y emiten.
En la etapa E520, el decodificador 151 determina si el proceso de una longitud de trama predeterminada se lleva a cabo. Es decir, se determina si la señal de salida que incluye la señal de banda alta decodificada y la señal de banda baja decodificada se produce con respecto a toda la trama que constituye la sección que se procesará. En la etapa E520, cuando se determina que el proceso de una longitud de tramas predeterminada no se lleva a cabo, el proceso regresa a la etapa E513 y los procesos descritos más arriba se repiten. Es decir, la trama que aún no se procesa en lugar de procesarse se establece como tramas que se procesarán a continuación para producir la señal de salida de las tramas.
Por el contrario, en la etapa E520, se determina que el proceso de una longitud de trama predeterminada se lleva a cabo, es decir, si la señal de salida se produce con respecto a todas las tramas en la sección que se procesará se produce, el procesamiento de decodificación finaliza.
Como se describe más arriba, según el decodificador 151, dado que el índice de coeficientes se obtiene de los datos codificados de banda alta obtenidos por la demultiplexación de la cadena de códigos de entrada y, por consiguiente, la potencia de subbanda de banda alta decodificada se calcula mediante el uso del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes, es posible mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta. Por lo tanto, es posible reproducir la señal de sonido que tiene alta calidad.
Además, dado que un índice de coeficientes con respecto al segmento de trama consecutivo que incluye una o más tramas se incluye en los datos codificados de banda alta, es posible obtener la señal de salida que tiene buena eficacia de la cadena de códigos de entrada que tiene menos cantidad de datos.
<8. Octava realización>
[Codificación de alta eficacia de cadena de índices de coeficientes>
A continuación, se describirá un caso en el cual una cantidad de codificación de los datos codificados de banda alta se reduce mediante el reenvío del índice (b) de longitud (b) descrito más arriba y la bandera de conmutación y mejora la eficacia de la codificación o decodificación del sonido. Por ejemplo, en el presente caso, según se ilustra en la Figura 37, múltiples tramas se establecen como unidad y, por consiguiente, la cadena de códigos de salida (tren de bits) que incluye los datos codificados de banda baja y los datos codificados de banda alta se emite desde el codificador.
Además, en la Figura 37, una dirección lateral ilustra tiempo y un rectángulo ilustra una trama. Además, el valor numérico en el rectángulo que ilustra tramas indica el índice de coeficientes que especifica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas. Además, en la Figura 37, las partes correspondientes a un caso en la Figura 32 se designan con el mismo símbolo. Por lo tanto, la descripción de ellas se omite.
En un ejemplo en la Figura 37, 16 tramas se establecen como una unidad para emitir la cadena de códigos de salida. Por ejemplo, el segmento de la posición FST1 a la posición FSE1 se establece como la sección que se procesará y, por consiguiente, la cadena de códigos de salida de 16 tramas incluida en la sección que se procesará se emite.
De manera específica, en primer lugar, la sección que se procesará se divide igualmente en los segmentos (a los que, de aquí en adelante, se hace referencia como un segmento de longitud fija) que incluyen un número predeterminado de tramas. En la presente memoria, el índice de coeficientes seleccionado de cada trama en el segmento de longitud fija es el mismo y la longitud del segmento de longitud fija se define de modo que la longitud del segmento de longitud fija es la más larga.
En el ejemplo en la Figura 37, la longitud del segmento de longitud fija (a la que, de aquí en adelante, se hace referencia simplemente como una longitud fija) se establece como 4 tramas y la sección que se procesará se divide igualmente en 4 segmentos de longitud fija. Es decir, la sección que se procesará se divide en un segmento de la posición FST1 a la posición FC21, un segmento de la posición FC21 a la posición FC22, un segmento de la posición FC22 a la posición FC23 y un integral de la posición FC23 a la posición FSE1. El índice de coeficientes en dichos segmentos de longitud fija se establece como el índice de coeficientes "1", "2", "2", "3" en dicho orden a partir del segmento de longitud fija del inicio de la sección que se procesará.
Por lo tanto, cuando la sección que se procesará se divide en varios segmentos de longitud fija, los datos que incluyen un índice de longitud fija que indica una longitud fija del segmento de longitud fija de la sección que se procesará, un índice de coeficientes y un índice de conmutación se producen.
En la presente memoria, se hace referencia a la bandera de conmutación como información que indica si el índice de coeficientes cambia en la posición de frontera del segmento de longitud fija, es decir, una trama final de una trama fija predeterminada y una trama inicial del siguiente segmento de longitud fija del segmento de longitud fija. Por ejemplo, i-ésima (i=0, 1,2...) bandera de conmutación gridflg_i se establece como "1" cuando el índice de coeficientes cambia y se establece como "0" cuando el índice de coeficientes no cambia en la posición de frontera de (i+1)ésimo- e (i+2)ésimo- segmento de longitud fija del inicio de la sección que se procesará.
En el ejemplo en la Figura 37, dado que el índice de coeficientes "1" de un primer segmento de longitud fija y el índice de coeficientes "2" del segundo segmento de longitud fija son diferentes entre sí, el valor de la bandera de conmutación (gridflg_0) de la posición de frontera (la posición FC21) del primer segmento de longitud fija de la sección que se procesará se establece como "1".
Además, dado que el índice de coeficientes "2" del segundo segmento de longitud fija y el índice de coeficientes “2" de un tercer segmento de longitud fija son iguales, el valor de la bandera de conmutación gridflg_1 de la posición FC22 se establece como "0".
Además, el valor del índice de longitud fija se establece como el valor obtenido de la longitud fija. De manera especial, por ejemplo, el índice de longitud fija (longitud_id se establece como un valor que satisface la longitud fija fija_longitud=16/2longitud_id. En el ejemplo en la Figura 37, dado que la longitud fija fija_longitud=4 se satisface, el índice de longitud fija longitud_id=2 se satisface.
Cuando la sección que se procesará se divide en el segmento de longitud fija y los datos que incluyen un índice de longitud fija, un índice de coeficientes y una bandera de conmutación se producen, los datos se codifican para establecerse como los datos codificados de banda alta.
En el ejemplo en la Figura 37, los datos que incluyen una bandera de conmutación en la posición FC21 a la posición FC23 (gridflg_0=1, gridflg_1 =0, y gridflg_2=1, el índice de longitud fija "2" y el coeficiente de cada segmento de longitud fija "1", "2" y "3" se codifica y, por consiguiente, se establece como los datos codificados de banda alta. En la presente memoria, la bandera de conmutación de la posición de frontera de cada segmento de longitud fija especifica qué número de la conmutación de la posición de frontera se ubica desde el inicio de la sección que se procesará. Es decir, la bandera de conmutación puede incluir información para especificar la posición de frontera del segmento de longitud fija en la sección que se procesará.
Además, cada índice de coeficientes incluido en los datos codificados de banda alta se dispone en secuencia en la cual el coeficiente de aquel se selecciona, es decir, los segmentos de longitud fija se disponen uno al lado de otro en orden. Por ejemplo, en un ejemplo de la Figura 37, el índice de coeficientes se dispone en el orden de "1","2" y "3" y, por consiguiente, el índice de coeficientes de aquel se incluye en los datos.
Además, en un ejemplo en la Figura 37, el índice de coeficientes de un segundo y tercer segmentos de longitud fija desde el inicio de la sección que se procesará es "2", pero en los datos codificados de banda alta, el índice de coeficientes "2" se establece de modo que solo 1 de ellos se incluye. Cuando el índice de coeficientes del segmento de longitud fija continuo es el mismo, es decir, la bandera de conmutación en la posición de frontera del segmento de longitud fija continuo es 0, el mismo índice de coeficientes que el número de segmentos de longitud fija no se incluye en los datos codificados de banda alta, sino que un índice de coeficientes se incluye en los datos codificados de banda alta.
Según se describe más arriba, cuando los datos codificados de banda alta se producen a partir de datos que incluyen el índice fijo, el índice de coeficientes, y la bandera de conmutación, es posible reducir la cantidad de datos del tren de bits que se transmitirá dado que no es necesario transmitir el índice de coeficientes para tramas receptivas. Por consiguiente, es posible llevar a cabo la codificación y decodificación de manera más eficaz.
[Ejemplo de configuración funcional de codificadores]
Los datos codificados de banda alta que incluyen el índice de longitud fija, el índice de coeficientes y la bandera de conmutación descritos más arriba se producen, por ejemplo, el codificador se configura como se ilustra en la Figura 38. Además, en la Figura 38, partes correspondientes a aquellas en la Figura 18 tienen el mismo símbolo. Por lo tanto, la descripción de ellas se omite de manera apropiada.
El codificador 191 en la Figura 38 y el codificador 30 en la Figura 18 tienen diferentes configuraciones en que la unidad 201 de producción se dispone en el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta del codificador 191 y otras configuraciones son iguales.
La unidad 201 de producción produce datos que incluyen el índice de longitud fija, el índice de coeficientes y la bandera de conmutación según el resultado de selección del índice de coeficientes en cada trama en la sección que se procesará y provee los datos producidos al circuito 37 de codificación de banda alta.
[Descripción del proceso de codificación]
A continuación, un proceso de codificación llevado a cabo por el codificador 191 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 39. El proceso de codificación se lleva a cabo para cada número predeterminado de las tramas, es decir, cada sección que se procesará.
Además, dado que los procesos de la etapa E551 a la etapa E559 son idénticos a aquellos de la etapa E471 a la etapa E479 en la Figura 34, la descripción de ellos se omite. En los procesos de la etapa E551 a la etapa E559, cada trama que constituye la sección que se procesará se establece como la trama que se procesará en orden y el índice de coeficientes se selecciona con respecto a la trama que se procesará.
En la etapa E559, cuando se determina que solo un proceso de una longitud de trama predeterminada se lleva a cabo, el proceso procede a la etapa E560.
En la etapa E560, la unidad 201 de producción produce datos que incluyen el índice de longitud fija, el índice de coeficientes y la bandera de conmutación según el resultado de selección del índice de coeficientes de cada trama que se procesará y provee los datos producidos al circuito 37 de codificación de banda alta.
Por ejemplo, en el ejemplo en la Figura 37, la unidad 201 de producción establece la longitud fija como cuatro tramas para dividir la sección que se procesará de la posición FST1 a la posición FSE1 en 4 segmentos de longitud fija. Además, la unidad 201 de producción produce datos que incluyen el índice de longitud fija "2", el índice de coeficientes "1", "2" y "3" y la bandera de conmutación "1", "0" y "1".
Además, en la Figura 37, los índices de coeficientes del segundo y tercer segmentos de longitud fija desde el inicio de la sección que se procesará son "2" de manera equitativa. Sin embargo, dado que los segmentos de longitud fija se disponen de forma continua, solo uno de los índices de coeficientes "2" se incluye en datos emitidos desde la unidad 201 de producción.
Con referencia, nuevamente, a la descripción del diagrama de flujo en la Figura 39, en la etapa E561, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica datos que incluyen el índice de coeficientes y la bandera de conmutación provistos desde la unidad 201 de producción y produce los datos codificados de banda alta. El circuito 37 de codificación de banda baja provee los datos codificados de banda alta producidos al circuito 38 de multiplexación. Por ejemplo, la codificación de entropía se lleva a cabo según sea necesario con respecto a parte de o toda la información del índice de longitud fija, índice de coeficientes y bandera de conmutación.
Cuando el proceso de la etapa E561 se lleva a cabo, después de ello, el proceso de la etapa E562 se lleva a cabo para finalizar el proceso de codificación. Dado que el proceso de la etapa E562 tiene el mismo proceso que en la etapa E482 en la Figura 34, por lo tanto, la descripción se omite.
Por lo tanto, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada más apropiado para llevar a cabo el proceso de expansión de banda de frecuencia puede obtenerse en el decodificador que recibe la
entrada de la cadena de códigos de salida mediante la emisión de los datos codificados de banda alta como la cadena de códigos de salida junto con los datos codificados de banda baja. Por lo tanto, es posible obtener la señal que tiene una buena calidad.
Además, en el codificador 191, un índice de coeficientes se selecciona con respecto a uno o más segmentos de longitud fija y los datos codificados de banda alta que incluyen el índice de coeficientes se emiten. Por lo tanto, en particular, cuando el mismo índice de coeficientes se selecciona continuamente, es posible reducir la cantidad de codificación de la cadena de códigos de salida y llevar a cabo la codificación o decodificación de sonido de manera más eficaz.
[Ejemplo de configuración funcional de decodificador]
Además, la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 191 en la Figura 38 se ingresa como la cadena de códigos de entrada y el decodificador, que lleva a cabo la decodificación, por ejemplo, se configura como en la Figura 40. El mismo símbolo se usa en la Figura 40 para partes correspondientes al caso en la Figura 20 y la descripción se omite de forma adecuada.
El decodificador 231 en la Figura 40 es idéntico al decodificador 40 en la Figura 20 en que incluye el circuito 41 de demultiplexación al circuito 48 de síntesis, pero es diferente del decodificador 40 en la Figura 20 en que la unidad 241 de selección se dispone en el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En el decodificador 231, cuando los datos codificados de banda alta se decodifican por el circuito 45 de decodificación de banda alta, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación obtenidos a partir del resultado, y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada especificado por el índice de coeficientes obtenido por la decodificación de los datos codificados de banda alta se proveen a la unidad 241 de selección.
La unidad 241 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada usado al calcular la potencia de subbanda de banda alta decodificada con respecto a las tramas que se procesarán según el índice de longitud fija y la bandera de conmutación provistos desde el circuito 45 de decodificación de banda alta.
[Descripción del proceso de decodificación]
A continuación, un proceso de decodificación llevado a cabo por el decodificador 231 en la Figura 40 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 41.
El proceso de decodificación comienza cuando la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 191 se provee al decodificador 231 como la cadena de códigos de entrada, y se lleva a cabo para cada número predeterminado de tramas, es decir, la sección que se procesará. Además, dado que el proceso de la etapa E591 es idéntico al de la etapa E511 en la Figura 36, la descripción de aquel se omite.
En la etapa E592, el circuito 45 de decodificación de banda alta lleva a cabo la decodificación de los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 41 de demultiplexación y provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, el índice fijo y la bandera de conmutación a la unidad 241 de selección del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
Es decir, el circuito 45 de decodificación de banda alta lee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes obtenido por la decodificación de los datos codificados de banda alta en el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada grabado con antelación. En el presente caso, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se dispone en la misma secuencia que la secuencia en la cual el índice de coeficientes se dispone. Además, el circuito 45 de decodificación de banda alta provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación a la unidad 241 de selección.
Cuando los datos codificados de banda alta se decodifican, después de ello, el proceso de la etapa E593 a la etapa E595 se lleva a cabo. Sin embargo, dado que los procesos son iguales a los de la etapa E513 a la etapa E515 en la Figura 36, la descripción de ellos se omite.
En la etapa E596, la unidad 241 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada provisto desde el circuito 45 de decodificación de banda alta según el índice de longitud fija y la bandera de conmutación provistos desde el circuito 45 de decodificación de banda alta.
Por ejemplo, en un ejemplo en la Figura 37, cuando la quinta trama desde el inicio de la sección que se procesará se establece para procesarse, la unidad 241 de selección especifica qué segmento de longitud fija de la trama que se procesará desde el inicio en la sección que se procesará incluye desde el índice de longitud fija 2. En el presente
caso, dado que la longitud fija es "4", la quinta trama se especifica como incluida en el segundo segmento de longitud fija.
A continuación, la unidad 241 de selección especifica que un segundo coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada desde el inicio es un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará en el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada provisto en una secuencia desde la bandera de conmutación (gridflg_0=1) de la posición FC21. Es decir, dado que la bandera de conmutación es "1", y, por consiguiente, el índice de coeficientes cambia antes y después de la posición FC21, el segundo coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada desde el inicio se especifica como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará. En el presente caso, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada especificado por el índice de coeficientes "2" se selecciona.
Además, en el ejemplo de la Figura 37, cuando la novena trama desde el inicio de la sección que se procesará se establece para procesarse, la unidad 241 de selección especifica qué segmento de longitud fija desde el inicio en la sección que se procesará incluye la trama que se procesará del índice de longitud fija "2". En el presente caso, dado que la longitud fija es "4", la novena trama se especifica como incluida en el tercer segmento de longitud fija.
A continuación, la unidad 241 de selección especifica que el segundo coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada desde el inicio es el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará en el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada provisto en una secuencia desde la bandera de conmutación gridflg_1 =0 de la posición FC22. Es decir, dado que la bandera de conmutación es "0", y, por consiguiente, aquello que no cambia en el índice antes y después de la posición FC22 se especifica, el segundo coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada desde el inicio se especifica como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán. En el presente caso, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada especificado por el índice de coeficientes "2" se selecciona.
Cuando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán se selecciona, los procesos de la etapa E597 a la etapa E600 se llevan a cabo para completar el procesamiento de decodificación. Sin embargo, dado que los procesos son idénticos a aquellos de la etapa E517 a la etapa E520 en la Figura 36, la descripción de ellos se omite.
En los procesos de la etapa E597 a la etapa E600, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada seleccionado se usa para producir la señal de banda alta decodificada de la trama que se procesará, la señal de banda alta decodificada producida y la señal de banda baja decodificada se sintetizan y emiten.
Como se describe más arriba, según el decodificador 231, dado que el índice de coeficientes se obtiene de los datos codificados de banda alta obtenidos por la demultiplexación de la cadena de códigos de entrada y, por consiguiente, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes se usa para producir la potencia de subbanda de banda alta decodificada y, por consiguiente, es posible mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta. Por lo tanto, es posible reproducir una señal musical que tiene mejor calidad de sonido.
Además, dado que un índice de coeficientes se incluye en los datos codificados de banda alta con respecto a uno o más segmentos de longitud fija, es posible obtener la señal de salida de la cadena de códigos de entrada de una menor cantidad de datos de manera más eficaz.
<9. Novena realización>
[Ejemplo de configuración funcional de codificador]
Además, según se describe más arriba, un método (al que, de aquí en adelante, se hace referencia como un método de longitud variable) de producción de datos que incluyen un índice de coeficientes, información de segmento e información de número se produce como datos para obtener el componente de banda alta de sonido y un método para producir datos que incluyen el índice de longitud fija, el índice de coeficientes y la bandera de conmutación (al que, de aquí en adelante, se hace referencia como un método de longitud fija) se han descrito.
El método puede también reducir la cantidad de codificación de los datos codificados de banda alta de manera similar. Sin embargo, es posible reducir más la cantidad de codificación de los datos codificados de banda alta mediante la selección de menos cantidad de codificación entre dichos métodos para cada una de las secciones de procesamiento.
En el presente caso, el codificador se configura como se ilustra en la Figura 42. Además, en la Figura 42, el mismo símbolo se usa para partes correspondientes a un caso en la Figura 18. Por lo tanto, la descripción se omite de manera adecuada.
El codificador 271 en la Figura 42 y el codificador 30 en la Figura 18 son diferentes entre sí en que la unidad 281 de producción se dispone en el circuito 36 de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta del codificador 271 y el resto de la configuración tiene la misma configuración.
La unidad 281 de producción produce datos para obtener los datos codificados de banda alta por un método seleccionado en el cual la conmutación del método de longitud variable o del método de longitud fija se lleva a cabo según el resultado de selección del índice de coeficientes en cada trama en la sección que se procesará, y provee los datos al circuito 37 de codificación de banda alta.
[Descripción del proceso de codificación]
A continuación, un proceso de codificación llevado a cabo por el codificador 271 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 43. El proceso de codificación se lleva a cabo para cada número predeterminado de las tramas, es decir, la sección que se procesará.
Además, los procesos de la etapa E631 a la etapa E639 son idénticos a aquellos de la etapa E471 a la etapa E479 en la Figura 34, por lo tanto, la descripción de aquellos se omite. En los procesos de la etapa E631 a la etapa E639, cada trama que constituye la sección que se procesará se establece como tramas que se procesarán en una secuencia y el índice de coeficientes se selecciona con respecto a las tramas que se procesarán.
En la etapa E639, cuando se determina que solo el proceso de una longitud de trama predeterminada se lleva a cabo, el proceso procede a la etapa E640.
En la etapa E640, la unidad 281 de producción determina si el método, que produce los datos codificados de banda alta, se establece como el método de longitud fija.
Es decir, la unidad 281 de producción compara la cantidad de codificación de los datos codificados de banda alta al momento de producirse por el método de longitud fija con la cantidad de codificación al momento de producirse por el método de longitud variable. Además, la unidad 281 de producción determina que el método de longitud fija se establece cuando la cantidad de codificación de los datos codificados de banda alta del método de longitud fija es menor que la cantidad de codificación de los datos codificados de banda alta del método de longitud variable.
En la etapa E640, cuando se determina que el método de longitud fija se establece, el proceso procede a la etapa E641. En la etapa E641, la unidad 281 de producción produce datos que incluyen una bandera de método para que el método de longitud fija se seleccione, un índice de longitud fija, un índice de coeficientes y una bandera de conmutación y los provee al circuito 37 de codificación de banda alta.
En la etapa E642, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica datos que incluyen una bandera de método, un índice de longitud fija, un índice de coeficientes y la bandera de conmutación provistos desde la unidad 281 de producción y produce los datos codificados de banda alta. El circuito 37 de codificación de banda baja provee los datos codificados de banda alta producidos al circuito 38 de multiplexación y luego el proceso procede a la etapa E645.
A diferencia de ello, en la etapa E640, cuando se determina que el método de longitud fija no se establece, es decir, se determina que el método de longitud variable se establece, el proceso procede a la etapa E643. En la etapa E643, la unidad 281 de producción produce datos que incluyen una bandera de método para que el método de longitud variable se seleccione, un índice de coeficientes, información de segmento e información de número, y provee los datos producidos al circuito 37 de codificación de banda alta.
En la etapa E644, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica datos que incluyen una bandera de método, un índice de coeficientes, información de segmento e información de número provistos desde la unidad 281 de producción y produce los datos codificados de banda alta. El circuito 37 de codificación de banda baja provee los datos codificados de banda alta producidos al circuito 38 de multiplexación y luego el proceso procede a la etapa E645.
En la etapa E642 o etapa E644, cuando los datos codificados de banda alta se producen, entonces el proceso de la etapa E645 se lleva a cabo para completar el proceso de codificación. Sin embargo, dado que los procesos son idénticos a aquellos de la etapa E482 en la Figura 34, la descripción de ellos se omite.
Según se describe más arriba, es posible reducir la cantidad de codificación de la cadena de códigos de salida y llevar a cabo la codificación o decodificación de sonido de manera más eficaz mediante la producción de los datos codificados de banda alta mediante la selección del sistema en el cual una cantidad de codificación para cada sección que se procesará es menor, entre un sistema de longitud fija y un sistema de longitud variable.
[Ejemplo de configuración funcional de decodificador]
Además, el decodificador que ingresa y decodifica la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 271 en la Figura 42 como la cadena de códigos de entrada, por ejemplo, se configura como en la Figura 44. Además, en
la Figura 44, los mismos símbolos se usan para partes correspondientes a un caso en la Figura 20. Por lo tanto, la descripción de aquellos se omite.
El decodificador 311 en la Figura 44 es idéntico al decodificador 40 en la Figura 20 en que incluye el circuito 41 de demultiplexación al circuito 48 de síntesis, pero es diferente del decodificador 40 en la Figura 20 en que la unidad 321 de selección se dispone en el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
En el decodificador 311, cuando los datos codificados de banda alta se decodifican por el circuito 45 de decodificación de banda alta, los datos obtenidos a partir del resultado y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada especificado por el índice de coeficientes obtenido por la decodificación de los datos codificados de banda alta se proveen a la unidad 321 de selección.
La unidad 321 de selección especifica si los datos codificados de banda alta de la sección que se procesará se producen por qué método del método de longitud fija o de longitud variable según los datos provistos desde el circuito 45 de decodificación de banda alta. Además, la unidad 321 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada usado al calcular la potencia de subbanda de banda alta decodificada con respecto a las tramas que se procesarán según el resultado especificado del método mediante la producción de los datos codificados de banda alta y datos provistos desde el circuito 45 de decodificación de banda alta.
[Descripción del proceso de decodificación]
A continuación, un proceso de decodificación llevado a cabo por el decodificador 311 en la Figura 44 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 45.
El proceso de decodificación comienza cuando la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 271 se provee al decodificador 311 como la cadena de códigos de entrada y se lleva a cabo para cada número predeterminado de las tramas, es decir, la sección que se procesará. Además, dado que el proceso de la etapa E671 es idéntico al de la etapa E591 en la Figura 41, la descripción se omite.
En la etapa E672, el circuito 45 de decodificación de banda alta lleva a cabo la decodificación de los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 41 de demultiplexación y provee datos obtenidos del resultado y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada a la unidad 321 de selección del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
Es decir, el circuito 45 de decodificación de banda alta lee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes obtenido por la decodificación de los datos codificados de banda alta entre los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada grabados con antelación. Además, el circuito 45 de decodificación de banda alta provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada y datos obtenidos por la decodificación de los datos codificados de banda alta a la unidad 321 de selección.
En el presente caso, cuando el sistema de longitud fija por la bandera de sistema se indica, un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, una bandera de método, un índice de longitud fija y la bandera de conmutación se proveen a la unidad 321 de selección. Además, cuando la bandera de método indica el método de longitud variable, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, la bandera de método, la información de segmento y la información de número se proveen a la unidad 321 de selección.
Después de que los datos codificados de banda alta se decodifican, los procesos de la etapa E673 a la etapa E675 se llevan a cabo. Sin embargo, dado que los procesos son iguales a los de la etapa E593 a la etapa E595 en la Figura 41, la descripción de ellos se omite.
En la etapa E676, la unidad 321 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada provisto desde el circuito 45 de decodificación de banda alta según datos provistos desde el circuito 45 de decodificación de banda alta.
Por ejemplo, cuando la bandera de método provista desde el circuito 45 de decodificación de banda alta indica el método de longitud fija, el mismo proceso que la etapa E596 en la Figura 41 se lleva a cabo y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se selecciona del índice de longitud fija y de la bandera de conmutación. A diferencia de ello, cuando el método de longitud variable se indica por la bandera de método provista desde el circuito 45 de decodificación de banda alta, el mismo proceso que en la etapa E516 en la Figura 36 se lleva a cabo, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada se selecciona de la información de segmento y la información de número.
Cuando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán se selecciona, después de ello, los procesos de la etapa E677 a E680 se llevan a cabo, los procesos de
decodificación se completan. Sin embargo, dado que los procesos son idénticos a aquellos de la etapa E597 a la etapa E600 en la Figura 41, la descripción de ellos se omite.
El coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada seleccionado se usa y, por consiguiente, la señal de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán se produce en los procesos de la etapa E677 a la etapa E680 y la señal de banda alta decodificada producida y la señal de banda baja decodificada se sintetizan y emiten.
Según se describe, los datos codificados de banda alta se producen por el método donde la cantidad de codificación es menor que el método de longitud fija y el método de longitud variable. Dado que un índice de coeficientes con respecto a una o más tramas se incluye en los datos codificados de banda alta, es posible obtener la señal de salida que tiene buena eficacia de la cadena de códigos de entrada con menor cantidad de datos.
<10. Décima realización>
[Codificación de alto rendimiento de cadena de indexación de coeficientes]
Ahora, en el método de codificación para codificar sonido, la información para decodificar datos de tramas predeterminadas se recicla como información para decodificar datos de trama después de la trama. En el presente caso, un modo donde el reciclaje de información en la dirección de tiempo se lleva a cabo y un modo donde el reciclaje se inhibe se seleccionan.
En la presente memoria, la información reutilizada en la dirección de tiempo se establece como el índice y similares. De manera especial, por ejemplo, múltiples tramas se establecen como unidad y, por consiguiente, la cadena de códigos de salida que incluye los datos codificados de banda baja y los datos codificados de banda alta se producen desde el codificador como se ilustra en la Figura 46.
Además, en la Figura 46, una dirección lateral muestra tiempo y un rectángulo muestra una trama. Además, un numeral en el rectángulo que muestra la trama indica el índice de coeficientes que especifica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama. Además, en la Figura 46, los mismos símbolos se usan para partes correspondientes a un caso en la Figura 32. La descripción de ellos se omite.
Un ejemplo en la Figura 46, 16 tramas se establecen como una unidad para emitir la cadena de códigos de salida. Por ejemplo, un segmento de una posición FST1 a una posición FSE1 se establece como una sección que se procesará y, por consiguiente, la cadena de códigos de salida de 16 tramas incluida en la sección que se procesará se emite.
En el presente caso, en el modo donde el reciclaje de información se lleva a cabo, cuando el índice de coeficientes de la trama delantera de la sección que se procesará es idéntico al de una trama previa, la bandera de reciclaje "1" para que el índice de coeficientes se recicle se incluye en los datos codificados de banda alta. En un ejemplo en la Figura 46, dado que el índice de coeficientes de la trama delantera de la sección que se procesará y el de la trama previa son ambos "2", la bandera de reciclaje se establece como "1".
Cuando la bandera de reciclaje se establece como "1", dado que el índice de coeficientes de una última trama de una sección previa que se procesará se recicla, el índice de coeficientes de una trama inicial de la sección que se procesará no se incluye en los datos codificados de banda alta de la sección que se procesará.
A diferencia de ello, cuando el índice de coeficientes de la trama delantera de la sección que se procesará es diferente del de una trama antes que una de las tramas, la bandera de reciclaje "0" para que el índice de coeficientes no se recicle se incluye en los datos codificados de banda alta. En el presente caso, dado que la reutilización del índice de coeficientes no es posible, el índice de coeficientes de la trama inicial que se procesará se incluye en los datos codificados de banda alta.
Además, en el modo donde el reciclaje de información se inhibe, la bandera de reciclaje no se incluye en los datos codificados de banda alta. Cuando la bandera de reciclaje se usa, es posible reducir la cantidad de codificación de la cadena de códigos de salida y llevar a cabo la codificación o decodificación de sonido de manera más eficaz.
Además, la información reciclada por la bandera de reciclaje que puede ser cualquier información sin el índice de coeficientes se encuentra limitada.
[Descripción del procesamiento de decodificación]
A continuación, procesos de codificación y decodificación llevados a cabo en un caso donde la bandera de reutilización se usa se describirán. En primer lugar, un caso donde los datos codificados de banda alta se producen por el método de longitud variable se describirá. En el presente caso, el proceso de codificación y el proceso de decodificación se llevan a cabo por el codificador 111 en la Figura 33 y el decodificador 151 en la Figura 35.
Un procesamiento de codificación por el codificador 111 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 47. El presente proceso de codificación se lleva a cabo para cada número predeterminado de las tramas, es decir, la sección que se procesará.
Dado que los procesos de la etapa E711 a la etapa E719 son idénticos a aquellos de la etapa E471 a la etapa E479 en la Figura 34, la descripción de ellos se omite. En los procesos de la etapa E711 a la etapa E719, cada trama que constituye la sección que se procesará se establece como la trama que se procesará en una secuencia y el índice de coeficientes se selecciona con respecto a la trama que se procesará.
En la etapa E719, cuando solo se determina un proceso de una longitud de trama predeterminada, el proceso procede a la etapa E720.
En la etapa E720, la unidad 121 de producción determina si el reciclaje de información se lleva a cabo. Por ejemplo, cuando el modo donde el reciclaje de información se lleva a cabo por un usuario se asigna, se determina que el reciclaje de información se lleva a cabo.
En la etapa E720, cuando se determina que el reciclaje de información se lleva a cabo, el proceso procede a la etapa E721.
En la etapa E721, la unidad 121 de producción produce datos que incluyen la bandera de reciclaje, el índice de coeficientes como información de segmento y la información de número según el resultado de selección del índice de coeficientes de cada trama en la sección que se procesará y provee los datos producidos al circuito 37 de codificación de banda alta.
Por ejemplo, en un ejemplo en la Figura 32, dado que el índice de coeficientes de la trama delantera de la sección que se procesará es "2", el índice de coeficientes de la trama justo antes de la trama es "3" y la bandera de reciclaje se establece como "0" sin el reciclaje del índice de coeficientes.
La unidad 121 de producción produce datos que incluyen la bandera de reciclaje "0" y la información de número "núm_longitud=3" y la información de segmento de cada segmento de trama consecutivo "longitud0=5", "longitud 1 =7", y "longitud2=4", y el índice de coeficientes del segmento de trama consecutivo de aquel "2", "5" y "1". Además, cuando la bandera de reciclaje se establece como "1", los datos que no se incluyen en el índice de coeficientes de la trama consecutiva inicial de la sección que se procesará se producen. Por ejemplo, en el ejemplo en la Figura 32, cuando la bandera de reciclaje de la sección que se procesará se establece como "1", los datos que incluyen la bandera de reutilización y la información de número, la información de segmento "longitud0=5", "longitud 1 =7" y "longitud2=4", y el índice de coeficientes "5" y "1".
En la etapa E722, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica datos que incluyen la bandera de reciclaje, el índice de coeficientes, la información de segmento, la información de coeficientes y la información de número provistos desde la unidad 121 de producción y produce los datos codificados de banda alta. El circuito 37 de codificación de banda alta provee los datos codificados de banda alta producidos al circuito 38 de multiplexación y luego el proceso procede a la etapa E725.
A diferencia de ello, en la etapa E720, cuando se determina que el reciclaje de información no se lleva a cabo, es decir, cuando el modo donde el reciclaje de información se inhibe por un usuario se asigna, el proceso procede a la etapa E723.
En la etapa E723, la unidad 121 de producción produce datos que incluyen el índice de coeficientes, la información de segmento y la información de número según el resultado de selección del índice de coeficientes de cada trama en la sección que se procesará y los provee al circuito 37 de codificación de banda alta. El proceso de la etapa E723 idéntico al de la etapa E480 en la Figura 34 se lleva a cabo.
En la etapa E724, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica datos que incluyen el índice de coeficientes, la información de segmento y la información de número provistos desde la unidad 121 de producción y produce los datos codificados de banda alta. El circuito 37 de codificación de banda alta provee los datos codificados de banda alta producidos al circuito 38 de multiplexación y entonces el proceso procede a la etapa E275.
En la etapa E722 o etapa E724, después de que los datos codificados de banda alta se producen, el proceso de la etapa E725 se lleva a cabo para finalizar el proceso de codificación. Sin embargo, dado que el proceso es idéntico al de la etapa E482 en la Figura 34, la descripción de aquel se omite.
Según se describe más arriba, cuando el modo donde la reutilización de información se lleva a cabo se asigna, es posible reducir la cantidad de codificación de la cadena de códigos de salida mediante la producción de los datos codificados de banda alta que incluyen la bandera de reutilización y llevar a cabo la codificación o decodificación de sonido de manera más eficaz.
[Descripción del procesamiento de decodificación]
A continuación, un proceso de decodificación llevado a cabo por el decodificador 151 en la Figura 35 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 48.
El proceso de decodificación comienza cuando el proceso de codificación descrito con referencia a la Figura 47 se lleva a cabo y la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 111 se provee al decodificador 151 como la cadena de códigos de entrada, y se lleva a cabo para cada número de trama predeterminado, es decir, la sección que se procesará. Además, el proceso de la etapa E751 es idéntico al de la etapa E511 en la Figura 36, la descripción de aquel se omite.
En la etapa E752, el circuito 45 de decodificación de banda alta lleva a cabo la decodificación de los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 41 de demultiplexación y provee los datos obtenidos del resultado y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada a la unidad 161 de selección del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
Es decir, el circuito 45 de decodificación de banda alta lee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado con el índice de coeficientes obtenido por la decodificación de los datos codificados de banda alta en el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada grabado con antelación. Además, el circuito 45 de decodificación de banda alta provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada y datos obtenidos por la decodificación de los datos codificados de banda alta a la unidad 161 de selección.
En el presente caso, cuando el modo donde el reciclaje de información se lleva a cabo se asigna, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, la bandera de reciclaje, la información de segmento y la información de número se proveen a la unidad 161 de selección. Además, cuando el modo donde el reciclaje de información se inhibe se asigna, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, la información de segmento y la información de número se proveen a la unidad 161 de selección. Cuando los datos codificados de banda alta se decodifican, después de ello, los procesos de la etapa E753 a la etapa E755 se llevan a cabo. Sin embargo, dado que los procesos son idénticos a aquellos de la etapa E513 a la etapa E515 en la Figura 36, la descripción de ellos se omite.
En la etapa E756, la unidad 161 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán desde el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada provisto desde el circuito 45 de decodificación de banda alta según datos provistos desde el circuito 45 de decodificación de banda alta.
Es decir, cuando la bandera de reciclaje, la información de segmento y la información de número se proveen desde el circuito 45 de decodificación de banda alta, la unidad 161 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán según la bandera de reciclaje, la información de segmento y la información de número. Por ejemplo, cuando la trama delantera de la sección que se procesará es la trama que se procesará y la bandera de reciclaje es "1", el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de trama justo antes de la trama que se procesará se selecciona como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará.
En el presente caso, en el segmento de trama consecutivo del inicio de la sección que se procesará, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada idéntico al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas justo antes de la sección que se procesará se selecciona en cada trama. Además, en un segmento de trama consecutivo posterior al segundo segmento de trama, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de cada trama se selecciona por el mismo proceso que en el proceso de la etapa E516 en la Figura 36, es decir, según la información de segmento y la información de número.
Además, en el presente caso, la unidad 161 de selección mantiene el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas justo antes de la sección que se procesará, que se provee desde el circuito 45 de decodificación de banda alta antes de comenzar el procesamiento de decodificación.
Además, cuando la bandera de reciclaje es "0" o el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, la información de segmento y la información de número se proveen desde el circuito 45 de decodificación de banda alta, el mismo proceso que en la etapa E516 en la Figura 36 se lleva a cabo y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará se selecciona. Cuando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán se selecciona, después de ello, el proceso de la etapa E757 a la etapa E760 se lleva a cabo para completar el proceso de decodificación. Sin embargo, dado que los procesos son idénticos a aquellos de la etapa E517 a la etapa E520 en la Figura 36, la descripción de ellos se omite.
En los procesos de la etapa E757 a la etapa E760, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada seleccionado se usa para producir la señal de banda alta decodificada de la trama que se
procesará, y la señal de banda alta decodificada producida y la señal de banda baja decodificada se sintetizan y emiten.
Como se describe más arriba, según sea necesario, cuando los datos codificados de banda alta que incluyen la bandera de reutilización se usan, es posible obtener la señal de salida de manera más eficaz a partir de la cadena de códigos de entrada de menor cantidad de datos.
<11. Undécima realización>
[Descripción del procesamiento de decodificación]
A continuación, un caso donde el reciclaje de información se lleva a cabo según sea necesario y los datos codificados de banda alta se producen por el método de longitud fija se describirá. En el presente caso, el proceso de codificación y el proceso de decodificación se llevan a cabo por el codificador 191 en la Figura 38 y el decodificador 231 en la Figura 40.
Según se describe más abajo, un proceso de codificación por el codificador 191 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 49. El proceso de codificación se lleva a cabo para cada número predeterminado de las tramas, es decir, la sección que se procesará.
Además, dado que los procesos de la etapa E791 a la etapa E799 son idénticos a aquellos de la etapa E551 a la etapa E559 en la Figura 39, la descripción de ellos se omite. En los procesos de la etapa E791 a la etapa E799, cada trama que constituye la sección que se procesará se establece como una trama que se procesará en una secuencia y el índice de coeficientes se selecciona con respecto a las tramas que se procesarán.
En la etapa E799, cuando se determina que solo el proceso de una longitud de trama predeterminada se lleva a cabo, el proceso procede a la etapa E800.
En la etapa E800, la unidad 201 de producción determina si el reciclaje de información se lleva a cabo. Por ejemplo, cuando el modo donde el reciclaje de información se lleva a cabo por el usuario se asigna, se determina que el reciclaje de información se lleva a cabo.
En la etapa E800, se determina que el reciclaje de información se lleva a cabo, el proceso procede a la etapa E801. En la etapa E801, la unidad 201 de producción produce datos que incluyen la bandera de reciclaje, el índice de coeficientes, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación según el resultado de selección del índice de coeficientes de cada trama en la sección que se procesará y provee los datos producidos al circuito 37 de codificación de banda alta.
Por ejemplo, en un ejemplo en la Figura 37, dado que el índice de coeficientes de la trama delantera del segmento de procesamiento es "1", mientras el índice de coeficientes de la trama justo antes de la trama es "3", la bandera de reciclaje se establece como "0" sin el reciclaje del índice de coeficientes. La unidad 201 de producción produce datos que incluyen la bandera de reciclaje "0", el índice de longitud fija "2", el índice de coeficientes "1", "2", "3" y la bandera de conmutación "1", "0", "1".
Además, cuando la bandera de reciclaje es "1", los datos que no incluyen el índice de coeficientes del segmento de longitud fija inicial de la sección que se procesará se producen. Por ejemplo, en un ejemplo en la Figura 37, cuando la bandera de reciclaje de la sección que se procesará se establece como "1", los datos que incluyen la bandera de reciclaje, el índice de longitud fija es "2", el índice de coeficientes es "2", "3" y la bandera de conmutación es "1", "0", "1" se producen.
En la etapa E802, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica datos que incluyen la bandera de reciclaje, el índice de coeficientes, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación provistos desde la unidad 201 de producción y produce los datos codificados de banda alta. El circuito 37 de codificación de banda alta provee los datos codificados de banda alta producidos al circuito 38 de multiplexación y, después de ello, el proceso procede a la etapa E805.
A diferencia de ello, en la etapa E800, cuando se determina que el reciclaje de información no se lleva a cabo, es decir, cuando el modo donde el reciclaje de información se inhibe por un usuario se asigna, el proceso procede a la etapa E803.
En la etapa E803, la unidad 201 de producción produce datos que incluyen el índice de coeficientes, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación según el resultado de selección del índice de coeficientes de cada trama en la sección que se procesará y los provee al circuito 37 de codificación de banda alta. En la etapa E803, el mismo proceso que en la etapa E560 en la Figura 39 se lleva a cabo.
En la etapa E804, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica datos que incluyen el índice de coeficientes, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación provistos desde la unidad 201 de producción y produce la señal
codificada de banda alta. El circuito 37 de codificación de banda alta provee los datos codificados de banda alta producidos al circuito 38 de multiplexación y luego el proceso procede a la etapa E805.
En la etapa E802 o etapa E804, cuando los datos codificados de banda alta se producen, después de ello, el proceso de la etapa E805 se lleva a cabo para finalizar el proceso de codificación. Sin embargo, dado que dichos procesos son idénticos a aquellos de la etapa E562 en la Figura 39, la descripción de ellos se omite.
Según se describe más arriba, cuando el modo donde el reciclaje de información se lleva a cabo se designa, es posible reducir la cantidad codificada de la cadena de códigos de salida mediante la producción de los datos codificados de banda alta que incluyen la bandera de reciclaje y llevar a cabo la codificación o decodificación de sonido de manera más eficaz.
[Descripción del proceso de decodificación]
A continuación, un proceso de decodificación llevado a cabo por el decodificador 231 en la Figura 40 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 50.
El proceso de decodificación comienza cuando el proceso de codificación descrito con referencia a la Figura 49 se lleva a cabo y la cadena de códigos de salida emitida desde el codificador 191 se provee al decodificador 231 como la cadena de códigos de entrada, y se lleva a cabo para cada número predeterminado de las tramas, es decir, la sección que se procesará. Además, dado que el proceso de la etapa E831 es idéntico a los de la etapa E591 en la Figura 41, la descripción de aquel se omite.
En la etapa E832, el circuito 45 de decodificación de banda alta lleva a cabo la decodificación de los datos codificados de banda alta provistos desde el circuito 41 de demultiplexación y provee los datos obtenidos del resultado y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada a la unidad 241 de selección del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada.
Es decir, el circuito 45 de decodificación de banda alta lee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada indicado por el índice de coeficientes obtenido por la decodificación de los datos codificados de banda alta en el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada que se graba con antelación. Además, el circuito 45 de decodificación de banda alta provee el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada y los datos obtenidos mediante la decodificación de los datos codificados de banda alta a la unidad 241 de selección.
En el presente caso, cuando el modo donde la reutilización de información se lleva a cabo se designa, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, la bandera de reutilización, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación se proveen a la unidad 241 de selección. Además, cuando el modo donde la reutilización de información se inhibe se designa, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación se proveen a la unidad 241 de selección. Cuando los datos codificados de banda alta se decodifican, después de ello, el proceso de la etapa E833 a la etapa E835 se lleva a cabo. Sin embargo, dado que los procesos son idénticos a aquellos de la etapa E593 a la etapa E595 en la Figura 41, la descripción de ellos se omite.
En la etapa E836, la unidad 241 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada provisto desde el circuito 45 de decodificación de banda alta según los datos provistos desde el circuito 45 de decodificación de banda alta.
Es decir, cuando la bandera de reutilización, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación se proveen desde el circuito 45 de decodificación de banda alta, la unidad 241 de selección selecciona el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán según la bandera de reutilización, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación. Por ejemplo, cuando las tramas delanteras de la sección que se procesará son tramas que se procesarán y la bandera de reutilización es "1", el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas justo antes de la trama que se procesará se selecciona como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará.
En el presente caso, en el segmento de longitud fija del inicio de la sección que se procesará, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada que es igual al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama justo antes de la sección que se procesará se seleccionan en cada trama. Además, en un segmento de longitud fija posterior al segundo segmento de trama, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de cada trama se selecciona por el mismo proceso que en el proceso de la etapa E596 en la Figura 41, es decir, según el índice de longitud fija y la bandera de conmutación.
Además, en el presente caso, la unidad 241 de selección mantiene el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama justo antes de la sección que se procesará provisto desde el circuito 45 de decodificación de banda alta antes de comenzar el proceso de decodificación.
Además, cuando la bandera de reutilización es "0" y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada, el índice de longitud fija y la bandera de conmutación se proveen desde el circuito 45 de decodificación de banda alta, el mismo proceso que en la etapa E596 en la Figura 41 se lleva a cabo y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de la trama que se procesará se selecciona. Cuando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada de las tramas que se procesarán se selecciona, después de ello, los procesos de la etapa E837 a la etapa E840 se llevan a cabo para completar el proceso de decodificación. Sin embargo, dado que los procesos son idénticos a aquellos de la etapa E597 a la etapa E600 en la Figura 41, la descripción de ellos se omite.
En los procesos de la etapa E837 a la etapa E840, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta decodificada seleccionado se usa para producir la señal de banda alta decodificada de la trama que se procesará, y la señal de banda alta decodificada producida y la señal de banda baja decodificada se sintetizan y emiten.
Como se describe más arriba, según sea necesario, cuando los datos codificados de banda alta en los cuales la bandera de reutilización se incluye se usan, es posible obtener la señal de salida de manera más eficaz a partir de la cadena de códigos de entrada de menos datos.
Además, según se describe más arriba, como un ejemplo donde la bandera de reutilización se usa mediante el uso de cualquiera del sistema de longitud variable y el sistema de longitud fija, se describe un caso donde los datos codificados de banda alta se producen. Sin embargo, incluso en un caso donde el sistema donde la cantidad codificada es pequeña se selecciona entre dichos sistemas, la bandera de reutilización puede usarse.
El proceso en serie descrito más arriba se lleva a cabo por hardware y software. Cuando un proceso en serie se lleva a cabo por el software, un programa conformado por el software se instala en un ordenador incorporado a un software indicado o a un ordenador personal de propósito general que puede ejecutar varias funciones mediante la instalación de varios programas de un medio de grabación de programas.
La Figura 51 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de configuración del hardware de un ordenador que lleva a cabo una serie de procesos descritos más arriba por el ordenador.
En el ordenador, una CPU 501, una ROM (memoria de solo lectura) 502 y una RAM (memoria de acceso aleatorio) 503 se conectan entre sí por un bus 504.
Además, una interfaz 505 de entrada/salida se conecta al bus 504. Una unidad 506 de entrada que incluye un teclado, un ratón, un micrófono y similares, una unidad 507 de salida que incluye una visualización, un altavoz y similares, una unidad 508 de almacenamiento que incluye un disco duro o memoria permanente y similares, una unidad 509 de comunicación que incluye una interfaz de red y similares, y un controlador 510 que acciona un medio 511 extraíble de un disco magnético, un disco óptico, un disco magneto-óptico y memoria de semiconductor y similares se conectan a la interfaz 505 de entrada/salida.
En el ordenador configurado según se describe más arriba, por ejemplo, la CPU 501 carga y ejecuta el programa almacenado en la unidad 508 de almacenamiento a la RAM 503 mediante la interfaz 505 de entrada/salida y el bus 504 para llevar a cabo una serie de procesos descritos más arriba.
El programa que se ejecutará por el ordenador (CPU 501), por ejemplo, se graba en un medio 511 extraíble como, por ejemplo, un medio de paquete que incluye un disco magnético (incluido un disco flexible), un disco óptico ((CD-ROM (disco compacto-memoria de solo lectura)), DVD (disco versátil digital) y similares), un disco magneto-óptico o una memoria de semiconductor, o se provee mediante un cable o medio de transmisión inalámbrica que incluye una red de área local, Internet y una radiodifusión digital por satélite.
Además, el programa puede instalarse en la unidad 508 de almacenamiento mediante la interfaz 505 de entrada/salida mediante el montaje del medio 511 extraíble al controlador 510. Además, el programa se recibe en la unidad 509 de comunicación mediante el cable o medio de transmisión inalámbrica y puede instalarse en la unidad 508 de almacenamiento. Además, el programa puede instalarse en la ROM 502 o en la unidad 508 de almacenamiento con antelación.
Además, el programa llevado a cabo por el ordenador puede ser un programa donde el proceso se lleva a cabo en la secuencia de tiempo según la secuencia descrita en la memoria descriptiva y un programa donde el proceso se lleva a cabo en paralelo o en una temporización necesaria cuando se realiza una llamada.
Además, la realización de la presente invención no se encuentra limitada a la realización descrita más arriba y varias modificaciones son posibles dentro de un alcance aparte de la esencia de la presente invención.
Lista de signos de referencia
10 Aparato de expansión de banda de frecuencia
11 Filtro paso bajo
12 Circuito de retardo
13, 13-1 a 13-N Filtro paso banda
14 Circuito de cálculo de cantidades características
15 Circuito de estimación de potencia de subbanda de banda alta
16 Circuito de producción de señales de banda alta
17 Filtro paso alto
18 Sumador de señales
20 Aparato de aprendizaje de coeficientes
21,21-1 a 21 -(K+N) Filtro paso banda
22 Circuito de cálculo de potencia de subbanda de banda alta
23 Circuito de cálculo de cantidades características
24 Circuito de estimación de coeficientes
30 Codificador
31 Filtro paso bajo
32 Circuito de codificación de banda baja
33 Circuito de división de subbanda
34 Circuito de cálculo de cantidades características
35 Circuito de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta
36 Circuito de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta 37 Circuito de codificación de banda alta
38 Circuito de multiplexación
40 Decodificador
41 Circuito de demultiplexación
42 Circuito de decodificación de banda baja
43 Circuito de división de subbanda
44 Circuito de cálculo de cantidades características
45 Circuito de decodificación de banda alta
46 Circuito de cálculo de potencia de subbanda de banda alta decodificada 47 Circuito de producción de señales de banda alta decodificadas
48 Circuito de síntesis
50 Aparato de aprendizaje de coeficientes
51 Filtro paso bajo
52 Circuito de división de subbanda
53 Circuito de cálculo de cantidades características
Circuito de cálculo de seudopotencia de subbanda de banda alta
Circuito de cálculo de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta Circuito de agrupación de diferencia de seudopotencia de subbanda de banda alta Circuito de estimación de coeficientes
1 CPU
ROM RAM
Bus
Interfaz de entrada/salida
Unidad de entrada
Unidad de salida
Unidad de almacenamiento
Unidad de comunicación
Controlador
1 Medio extraíble
Claims (2)
1. Un aparato de procesamiento de señales musicales que comprende:
una unidad de demultiplexación que demultiplexa datos codificados de entrada en datos que incluyen información en múltiples segmentos que incluyen tramas en cada una de las cuales el mismo coeficiente que un coeficiente usado en la producción de una señal de banda alta se selecciona en una sección que se procesará que incluye múltiples tramas, información de número que indica el número de segmentos, e información de coeficientes para obtener el coeficiente seleccionado en las tramas de los segmentos, y datos codificados de banda baja;
una unidad de decodificación de banda baja que decodifica los datos codificados de banda baja para producir una señal de banda baja;
una unidad de selección que selecciona un coeficiente de una trama que se procesará según la información de coeficientes, la información de número de la información de segmento;
una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta que calcula una potencia de subbanda de banda alta de una señal de subbanda de banda alta de cada subbanda que constituye la señal de banda alta de la trama que se procesará según una potencia de subbanda de banda baja de una señal de subbanda de banda baja de múltiples subbandas que constituyen la señal de banda baja de la trama que se procesará y el coeficiente seleccionado; y una unidad de producción de señales de banda alta que produce la señal de banda alta de la trama que se procesará según la potencia de subbanda de banda alta y la señal de subbanda de banda baja; en donde:
la información de número incluye una indicación de un número de segmentos y la información de segmento incluye una indicación de una longitud de cada segmento.
2. Un método de procesamiento de señales musicales para un aparato de procesamiento de señales que comprende las etapas de:
demultiplexar datos codificados de entrada en datos que incluyen información sobre múltiples segmentos que incluyen tramas en cada una de las cuales el mismo coeficiente que un coeficiente usado en la producción de una señal de banda alta se selecciona en una sección que se procesará que incluye múltiples tramas de la señal de entrada, información de número que indica el número de segmentos, e información de coeficientes para obtener el coeficiente seleccionado en tramas de los segmentos, y datos codificados de banda baja;
decodificar los datos codificados de banda baja para producir una señal de banda baja;
seleccionar un coeficiente de una trama que se procesará según la información de coeficientes, la información de número y la información de segmento;
calcular una potencia de subbanda de banda alta de una señal de subbanda de banda alta de cada subbanda que constituye la señal de banda alta de la trama que se procesará según una potencia de subbanda de banda baja de una señal de subbanda de banda baja de múltiples subbandas que constituyen la señal de banda baja de la trama que se procesará y el coeficiente seleccionado; y
producir la señal de banda alta de la trama que se procesará según la potencia de subbanda de banda alta y la señal de subbanda de banda baja;
en donde la información de número incluye una indicación de un número de segmentos y la información de segmento incluye una indicación de una longitud de cada segmento.
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