JP2013084018A - 帯域拡張方法、帯域拡張装置、プログラム、集積回路およびオーディオ復号装置 - Google Patents
帯域拡張方法、帯域拡張装置、プログラム、集積回路およびオーディオ復号装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】この帯域拡張方法では、低周波数帯域信号をQMF領域に変換することによって、第1の低周波QMFスペクトラムを生成し(S11)、低周波数帯域信号に互いに異なるシフト係数を適用することにより、ピッチシフトさせた複数個の信号を生成し(S12)、QMF領域で時間伸張することにより、高周波QMFスペクトラムを生成し(S13)、その高周波QMFスペクトラムを修正し(S14)、修正された高周波QMFスペクトラムと、第1の低周波QMFスペクトラムとを組み合わせる(S15)。
【選択図】図5
Description
(2)適応的時間分解能を後処理パラメータ用に上げる。
以下、本願発明のHBE方式(ハーモニクス帯域拡張方法)およびそれを用いたデコーダ(オーディオデコーダまたはオーディオ復号装置)に関して説明する。
本実施の形態のHBE方式の時間伸張処理は、オーディオ信号を対象としており、その時間伸張信号は、QMF変換、位相操作、および逆QMF変換により生成することができる。つまり、前記ハーモニクスパッチ生成ステップは、前記QMFスペクトラムの振幅および位相を算出する算出ステップと、前記位相を操作することによって新たな位相を生成する位相操作ステップと、前記振幅と前記新たな位相とを組み合わせることによって、新たなQMF係数の組を生成するQMF係数生成ステップとを含む。なお、算出ステップ、位相操作ステップおよびQMF係数生成ステップは、それぞれ後述のモジュール702によって行われる。
ψu (m)(k)=ψu−1 (m)(k)+Δφm+u−1(k)であり、u=1、・・・、L/M−1である。
以下、HBE方式(ハーモニクス帯域拡張方法)の第2の実施の形態およびそれを用いたデコーダ(オーディオデコーダまたはオーディオ復号装置)に関して詳細に説明する。
本実施の形態のHBE方式のピッチシフト部1506におけるQMFベースのピッチシフトアルゴリズム(QMF領域における周波数拡張方法)は、LF QMFサブバンドを複数のサブ・サブバンドに分解し、これらのサブ・サブバンドをHFサブバンドに転位し、得られたHFサブバンドを組み合わせてHFスペクトラムを生成する。つまり、前記高次生成ステップは、帯域通過させたパッチにおける各QMFサブバンドを複数のサブ・サブバンドに分ける分解ステップと、前記複数のサブ・サブバンドを複数の高周波QMFサブバンドにマッピングするマッピングステップと、前記複数のサブ・サブバンドのマッピング結果を組み合わせる組み合わせステップとを含む。
504〜506 サンプリング部
507〜509,601,1404,1503 QMF変換部
510〜512,603 フェーズボコーダ
513〜515,608〜610,1407,1505,1509 遅延調整部
516,611,1410,1511,1512 加算部
606,607 周波数拡張部
1401,1501 逆多重化部
1402,1502 復号部
1403 時間再サンプリング部
1405,1504 時間伸張部
1406,1508 T−F変換部
1408,1507 HF後処理部
1409,1510 逆T−F変換部
1506 ピッチシフト部
Claims (11)
- 低周波数帯域信号から全帯域信号を生成する帯域拡張方法であって、
前記低周波数帯域信号を直交ミラーフィルタバンク(QMF)領域に変換することによって、第1の低周波QMFスペクトラムを生成する第1の変換ステップと、
前記低周波数帯域信号に互いに異なるシフト係数を適用することにより、ピッチシフトさせた複数個の信号を生成するピッチシフトステップと、
ピッチシフトさせた前記複数個の信号をQMF領域で時間伸張することにより、高周波QMFスペクトラムを生成する高周波生成ステップと、
高周波エネルギーおよび音調の条件を満たすように、前記高周波QMFスペクトラムを修正するスペクトラム修正ステップと、
修正された前記高周波QMFスペクトラムと、前記第1の低周波QMFスペクトラムとを組み合わせることによって前記全帯域信号を生成する全帯域生成ステップと
を含む帯域拡張方法。 - 前記高周波生成ステップは、
ピッチシフトさせた前記複数個の信号をQMF領域に変換することによって複数個のQMFスペクトルを生成する第2の変換ステップと、
前記複数個のQMFスペクトルを互いに異なる複数の伸張係数で時間次元方向に伸張することによって複数個のハーモニクスパッチを生成するハーモニクスパッチ生成ステップと、
前記複数個のハーモニクスパッチを時間調整する調整ステップと、
時間調整された前記ハーモニクスパッチを合算する合算ステップとを含む
請求項1に記載の帯域拡張方法。 - 前記ハーモニクスパッチ生成ステップは、
前記QMFスペクトラムの振幅および位相を算出する算出ステップと、
前記位相を操作することによって新たな位相を生成する位相操作ステップと、
前記振幅と前記新たな位相とを組み合わせることによって、新たなQMF係数の組を生成するQMF係数生成ステップとを含む
請求項2に記載の帯域拡張方法。 - 前記位相操作ステップでは、QMF係数の組全体の元の位相に基づいて前記新たな位相を生成する
請求項3に記載の帯域拡張方法。 - 前記位相操作ステップでは、QMF係数の組に対して操作を繰り返し行い、
前記QMF係数生成ステップでは、複数の前記新たなQMF係数の組を生成する
請求項3または4に記載の帯域拡張方法。 - 前記位相操作ステップでは、QMFサブバンド指標に依存して異なる操作を行う
請求項3、4、または5に記載の帯域拡張方法。 - 前記QMF係数生成ステップでは、複数の前記新たなQMF係数の組をオーバーラップ加算することで、時間伸張したオーディオ信号に対応するQMF係数を生成する
請求項5に記載の帯域拡張方法。 - 低周波数帯域信号から全帯域信号を生成する帯域拡張装置であって、
前記低周波数帯域信号を直交ミラーフィルタバンク(QMF)領域に変換することによって、第1の低周波QMFスペクトラムを生成する第1の変換部と、
前記低周波数帯域信号に互いに異なるシフト係数を適用することにより、ピッチシフトさせた複数個の信号を生成するピッチシフト部と、
ピッチシフトさせた前記複数個の信号をQMF領域で時間伸張することにより、高周波QMFスペクトラムを生成する高周波生成部と、
高周波エネルギーおよび音調の条件を満たすように、前記高周波QMFスペクトラムを修正するスペクトラム修正部と、
修正された前記高周波QMFスペクトラムと、前記第1の低周波QMFスペクトラムとを組み合わせることによって前記全帯域信号を生成する全帯域生成部と
を備える帯域拡張装置。 - 低周波数帯域信号から全帯域信号を生成するためのプログラムであって、
前記低周波数帯域信号を直交ミラーフィルタバンク(QMF)領域に変換することによって、第1の低周波QMFスペクトラムを生成する第1の変換ステップと、
前記低周波数帯域信号に互いに異なるシフト係数を適用することにより、ピッチシフトさせた複数個の信号を生成するピッチシフトステップと、
ピッチシフトさせた前記複数個の信号をQMF領域で時間伸張することにより、高周波QMFスペクトラムを生成する高周波生成ステップと、
高周波エネルギーおよび音調の条件を満たすように、前記高周波QMFスペクトラムを修正するスペクトラム修正ステップと、
修正された前記高周波QMFスペクトラムと、前記第1の低周波QMFスペクトラムとを組み合わせることによって前記全帯域信号を生成する全帯域生成ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。 - 低周波数帯域信号から全帯域信号を生成する集積回路であって、
前記低周波数帯域信号を直交ミラーフィルタバンク(QMF)領域に変換することによって、第1の低周波QMFスペクトラムを生成する第1の変換部と、
前記低周波数帯域信号に互いに異なるシフト係数を適用することにより、ピッチシフトさせた複数個の信号を生成するピッチシフト部と、
ピッチシフトさせた前記複数個の信号をQMF領域で時間伸張することにより、高周波QMFスペクトラムを生成する高周波生成部と、
高周波エネルギーおよび音調の条件を満たすように、前記高周波QMFスペクトラムを修正するスペクトラム修正部と、
修正された前記高周波QMFスペクトラムと、前記第1の低周波QMFスペクトラムとを組み合わせることによって前記全帯域信号を生成する全帯域生成部と
を備える集積回路。 - 符号化情報から、符号化された低周波数帯域信号を分離する分離部と、
前記符号化された低周波数帯域信号を復号化する復号部と、
前記復号部による復号化によって生成された低周波数帯域信号を直交ミラーフィルタバンク(QMF)領域に変換することによって、低周波QMFスペクトラムを生成する変換部と、
生成された前記低周波数帯域信号に互いに異なるシフト係数を適用することにより、ピッチシフトさせた複数個の信号を生成するピッチシフト部と、
ピッチシフトさせた前記複数個の信号をQMF領域で時間伸張することにより、高周波QMFスペクトラムを生成する高周波生成部と、
高周波エネルギーおよび音調の条件を満たすように、前記高周波QMFスペクトラムを修正するスペクトラム修正部と、
修正された前記高周波QMFスペクトラムと、前記低周波QMFスペクトラムとを組み合わせることによって全帯域信号を生成する全帯域生成部と、
前記全帯域信号を直交ミラーフィルターバンク(QMF)領域の信号から時間領域の信号に変換する逆変換部と
を備えるオーディオ復号装置。
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