JP7271616B2 - 高調波転換 - Google Patents
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Description
なかでも、本発明は、次の側面のうちの少なくとも一つを有することがある:
・転換器の動作点における転換因子の関数である因子だけ周波数においてオーバーサンプリングする;
・分解窓および合成窓の組み合わせの適切な選択;および
・異なる転換された信号が組み合わされる場合についての、そのような信号の時間整列を保証すること。
(T-2)L/4
として決定されてもよい。
s(m)=c 0≦m<Δts
である。
w(n)=vs(n)/va(n) 0≦n<L
によって与えられる。
v(n)=sin{(π/L)(n+0.5)} 0≦n<L
を
F≧(T+1)/2 (3)
につながる。
M≧(TLA+LS)/2 (4)
である。
va(n)=sin{(π/L)(n+0.5)} 0≦n<L (4)
とすることが提案される。
〔態様1〕
転換因子Tを使って入力信号から出力信号を生成するシステムであって:
・長さLaの分解窓を適用し、それにより前記入力信号のフレームを抽出する分解窓ユニットと;
・標本値をM個の複素係数に変換する次数Mの分解変換ユニットと;
・転換因子Tを使うことによって前記複素係数の位相を変更する非線形処理ユニットと;
・変更された係数をM個の変更された標本値に変換する、次数Mの合成変換ユニットと;
・前記M個の変更された標本値に長さLsの合成窓を適用して、それにより前記出力信号のフレームを生成する合成窓ユニットとを有しており、
Mは転換因子Tに基づく、
システム。
〔態様2〕
Mと、前記分解窓と前記合成窓の平均長さとの間の差が、(T-1)に比例する、態様1記載のシステム。
〔態様3〕
Mは(TLa+Ls)/2以上である、態様2記載のシステム。
〔態様4〕
・前記分解変換ユニットが、フーリエ変換、高速フーリエ変換、離散フーリエ変換、ウェーブレット変換のうちの一つを実行し;
・前記合成変換ユニットが、対応する逆変換を実行する、
態様1ないし3のうちいずれか一項記載のシステム。
〔態様5〕
・前記分解窓を、前記入力信号に沿って標本値Sa個ぶんの分解ストライドだけシフトさせる分解ストライド・ユニットと;
・前記出力信号の一連のフレームを、標本値Ss個ぶんの合成ストライドだけシフトさせる合成ストライド・ユニットと;
・前記合成ストライド・ユニットからの一連のシフトされたフレームを重ねて加算し、それにより前記出力信号を生成する重畳加算ユニットとをさらに有する、
態様1ないし4のうちいずれか一項記載のシステム。
〔態様6〕
・前記合成ストライドが前記分解ストライドのT倍であり;
・前記出力信号が、前記入力信号を、転換因子Tによって時間伸張したものに対応する、
態様5記載のシステム。
〔態様7〕
前記合成窓が、前記分解窓および前記分解ストライドから導出される、態様5または6のうちいずれか一項記載のシステム。
〔態様8〕
前記合成窓が公式
・vs(n)は前記合成窓であり、
・va(n)は前記分解窓であり、
・Δtは前記合成ストライドである、
態様7記載のシステム。
〔態様9〕
前記分解および/または合成窓が:
・ガウス窓;
・コサイン窓;
・ハミング窓;
・ハン窓;
・長方形窓;
・バートレット窓;
・ブラックマン窓
・Lは前記分解窓の長さLaおよび/または前記合成窓の長さLsであるとし、0≦n<Lとして、関数v(n)=sin{(π/L)(n+0.5)}をもつ窓、
のうちの一つである、
態様1ないし8のうちいずれか一項記載のシステム。
〔態様10〕
・転換因子Tによって前記出力信号のサンプリング・レートを増大させる、および/または
・前記サンプリング・レートを不変に保ちながら転換因子Tによって前記出力信号をダウンサンプリングする、
ことにより第一の転換された出力信号を生じる収縮ユニットをさらに有する、態様5記載のシステム。
〔態様11〕
・前記合成ストライドが前記分解ストライドのT倍であり;
・前記第一の転換された出力信号が、前記入力信号を、転換因子Tによって周波数シフトしたものに対応する、
態様10記載のシステム。
〔態様12〕
前記位相を変更することが、前記位相を転換因子T倍することを含む、態様1記載のシステム。
〔態様13〕
・第二の転換因子T2を使うことによって前記複素係数の位相を変更し、それにより第二の出力信号のフレームを生じる第二の非線形処理ユニットと;
・前記第二の出力信号の一連のフレームを第二の合成ストライドだけシフトさせ、それにより前記重畳加算ユニットにおいて第二の重畳加算された出力信号を生成する第二の合成ストライド・ユニットとをさらに有する、
態様10記載のシステム。
〔態様14〕
・前記第二の転換因子T2を使って第二の転換された出力信号を生じる第二の収縮ユニットと;
・第一および第二の転換された出力信号をマージする組み合わせユニットとをさらに有する、
態様13記載のシステム。
〔態様15〕
前記第一および第二の転換された出力信号のマージが、前記第一および第二の転換された出力信号の標本値を加算することを含む、態様14記載のシステム。
〔態様16〕
・前記組み合わせユニットが、マージに先立って、前記第一および第二の転換された出力信号に対して重み付けを行い;
・重み付けは、前記第一および第二の転換された出力信号のエネルギーまたは帯域幅当たりのエネルギーがそれぞれ前記入力信号のエネルギーまたは帯域幅当たりのエネルギーに対応するよう、実行される、
態様14記載のシステム。
〔態様17〕
・前記組み合わせユニットにはいる前の前記第一および第二の転換された出力信号を時間オフセットさせる整列ユニットをさらに有する、
態様14記載のシステム。
〔態様18〕
前記第一および第二の転換された出力信号のそれぞれについての前記時間オフセットは、L=La=Lsとして、その転換された出力信号の転換因子Tおよび/または窓の長さLの関数である、態様17記載のシステム。
〔態様19〕
前記時間オフセットは、(T-2)L/4として決定される、態様18記載のシステム。
〔態様20〕
前記分解窓および前記合成窓は互いに異なり、互いに対して双直交である、態様1ないし19のうちいずれか一項記載のシステム。
〔態様21〕
前記分解窓のz変換が単位円上にデュアル零点を有する、態様20記載のシステム。
〔態様22〕
転換因子Tを使って入力信号から出力信号を生成するシステムであって:
・分解窓を適用し、それにより前記入力信号のフレームを抽出する分解窓ユニットと;
・標本値をM個の複素係数に変換する次数Mの分解変換ユニットと;
・転換因子Tを使うことによって前記複素係数の位相を変更する非線形処理ユニットと;
・変更された係数をM個の変更された標本値に変換する、次数Mの合成変換ユニットと;
・前記M個の変更された標本値に合成窓を適用して、それにより前記出力信号のフレームを生成する合成窓ユニットとを有しており、
前記分解窓および前記合成窓は互いに異なり、互いに対して双直交であり、
前記分解窓のz変換が単位円上でデュアル零点を有する、
システム。
〔態様23〕
オーディオ信号を含む受信されたマルチメディア信号をデコードするシステムであって、態様1ないし22のうちいずれか一項記載のシステムを有する転換ユニットを有しており、前記入力信号は前記オーディオ信号の低周波数成分であり、前記出力信号は前記オーディオ信号の高周波数成分である、システム。
〔態様24〕
前記オーディオ信号の前記低周波数成分をデコードするコア・デコーダをさらに有する、態様23記載のシステム。
〔態様25〕
前記コア・デコーダが、ドルビーE、ドルビー・デジタル、AACのうちの一つである符号化方式に基づく、態様24記載のシステム。
〔態様26〕
オーディオ信号を含む受信されたマルチメディア信号をデコードするセットトップボックスであって、前記オーディオ信号から、転換された出力信号を生成するために、態様1ないし22のうちいずれか一項記載のシステムを有する転換ユニットを有している、システム。
〔態様27〕
転換因子Tによって入力信号を転換する方法であって:
・長さLaの分解窓を使って前記入力信号の標本値からなるフレームを抽出する段階と;
・前記入力信号の前記フレームを時間領域から周波数領域に変換してM個の複素係数を生じる段階と;
・転換因子Tを用いて前記複素係数の位相を変更する段階と;
・M個の変更された複素係数を時間領域に変換してM個の変更された標本値を生じる段階と;
・長さLsの合成窓を使って出力信号のフレームを生成する段階とを含み、
Mは転換因子Tに基づく、
方法。
〔態様28〕
・前記入力信号に沿って標本値Sa個ぶんの分解ストライドだけ前記分解窓をシフトさせ、それにより前記入力信号の一連のフレームを生じる段階と;
・標本値Ss個ぶんの合成ストライドだけ前記出力信号の一連のフレームをシフトさせる段階と;
・一連のフレームをシフトさせる前記段階からの一連のシフトされたフレームを重ねて加算し、それにより前記出力信号を生成する段階とをさらに含む、
態様27記載の方法。
〔態様29〕
前記合成ストライドが前記分解ストライドのT倍である、態様28記載の方法。
〔態様30〕
・転換因子Tによる前記出力信号のレート変換を実行し、それにより第一の転換された出力信号を生じる段階をさらに含む、
態様29記載の方法。
〔態様31〕
・サンプリング・レートを不変に保ちつつ、転換因子Tによって前記出力信号のダウンサンプリングを実行し、それにより転換された出力信号を生じる段階をさらに含む、態様29記載の方法。
〔態様32〕
・第二の転換因子T2を使うことによって前記複素係数の位相を変更し、それにより第二の出力信号のフレームを生成する段階と;
・第二の合成ストライドによって前記第二の出力信号の一連のフレームをシフトさせ、それにより前記第二の出力信号のシフトされたフレームを重ねて加算することによって第二の重畳加算された出力信号を生成する段階とをさらに含む、
態様28ないし31のうちいずれか一項記載の方法。
〔態様33〕
・第二の転換因子T2によって前記第二の出力信号のレート変換を実行し、それにより第二の転換された出力信号を生じる段階と;
・前記第一および第二の転換された出力信号をマージしてマージされた出力信号を生じる段階とをさらに含む、
態様32が態様30を引用する場合の態様32記載の方法。
〔態様34〕
転換因子Tによって入力信号を転換する方法であって:
・分解窓を使って前記入力信号の標本値からなるフレームを抽出する段階と;
・前記入力信号の前記フレームを時間領域から周波数領域に変換してM個の複素係数を生じる段階と;
・転換因子Tを用いて前記複素係数の位相を変更する段階と;
・M個の変更された複素係数を時間領域に変換してM個の変更された標本値を生じる段階と;
・合成窓を使って出力信号のフレームを生成する段階とを含み、
前記分解窓および前記合成窓は互いに異なり、互いに対して双直交であり、
前記分解窓のz変換が単位円上でデュアル零点を有する、
方法。
〔態様35〕
前記合成窓vs(n)が
〔態様36〕
前記分解窓が二乗正弦窓である、態様34または35記載の方法。
〔態様37〕
態様34または35記載の方法であって、長さLの分解窓は、
・長さLの二つの正弦窓を畳み込んで長さ2L-1の二乗正弦窓を生じ;
・前記二乗正弦窓にゼロをアペンドして、長さ2Lのベース窓を生じ;
・線形補間を使って前記ベース窓を再サンプリングし、前記分解窓として長さLの偶対称な窓を生じることによって決定される、
方法。
〔態様38〕
プロセッサ上での実行用に適応されたソフトウェア・プログラムであって、コンピューティング・デバイス上で実行されたときに態様27ないし37のうちいずれか一項記載の方法段階を実行するための、ソフトウェア・プログラム。
〔態様39〕
プロセッサ上での実行用に適応されたソフトウェア・プログラムであって、コンピューティング・デバイスで実行されたときに態様27ないし37のうちいずれか一項記載の方法段階を実行するための、ソフトウェア・プログラムを格納している記憶媒体。
〔態様40〕
コンピュータで実行されたときに態様27ないし37のうちいずれか一項記載の方法を実行するための実行可能命令を含むコンピュータ・プログラム。
Claims (13)
- 転換因子Tによって入力オーディオ信号を転換して出力オーディオ信号を生成するオーディオ信号処理装置であって、当該オーディオ信号処理装置は:
長さLの分解窓を使って前記入力オーディオ信号のL個の時間領域標本値のフレームを抽出する段階と;
前記L個の時間領域標本値をM個の複素周波数領域係数に変換する段階と;
前記複素周波数領域係数の一つまたは複数を極表現に変換して該極表現の位相に転換因子Tを乗算することによって前記複素周波数領域係数の位相を変更する段階と;
変更された周波数領域係数をM個の変更された時間領域標本値に変換する段階と;
合成窓を使って前記M個の変更された時間領域標本値から前記出力オーディオ信号のL個の時間領域出力標本値のフレームを生成する段階とを実行する一つまたは複数のコンポーネントを有しており、
M=F*Lであり、Fは、エンコードされたビットストリームにおいて受領された周波数領域オーバーサンプリング情報に応答して決定された周波数領域オーバーサンプリング因子であり、
前記出力オーディオ信号のL個の時間領域出力標本値のフレームは、前記入力オーディオ信号のL個の時間領域標本値のフレームには存在しない複数の高周波数成分を含み、前記高周波数成分の少なくとも一つは転換因子Tを使って生成され、前記高周波数成分の少なくとも他の一つは第二の転換因子T2を使って生成され、TはT2に等しくない、
オーディオ信号処理装置。 - 前記オーバーサンプリング因子Fは(T+1)/2以上であり、前記転換因子Tは1より大きい整数である、請求項1記載のオーディオ信号処理装置。
- 前記位相の変更が、前記位相に転換因子Tを乗算することを含む、請求項1記載のオーディオ信号処理装置。
- 前記分解窓が長さLを、追加的な(F-1)*L個のゼロによるゼロ・パディングとともに有する、請求項1記載のオーディオ信号処理装置。
- 前記一つまたは複数のコンポーネントがさらに:
前記分解窓を前記入力オーディオ信号に沿って分解ストライドだけシフトさせて、前記入力オーディオ信号の一連のフレームを生じる段階と;
L個の時間領域出力標本値の一連のフレームを合成ストライドだけシフトさせる段階と;
L個の時間領域出力標本値の一連のシフトされたフレームを重ねて加算して、前記出力オーディオ信号を生成する段階とを実行する、
請求項1記載のオーディオ信号処理装置。 - 前記一つまたは複数のコンポーネントがさらに、前記出力オーディオ信号のサンプリング・レートを転換因子Tにより増加させ、転換された出力オーディオ信号を生じる、請求項5記載のオーディオ信号処理装置。
- 前記合成ストライドが前記分解ストライドのT倍である、請求項6記載のオーディオ信号処理装置。
- 転換因子Tによって入力オーディオ信号を転換して出力オーディオ信号を生成する、オーディオ信号処理装置によって実行される方法であって、当該方法は:
長さLの分解窓を使って前記入力オーディオ信号のL個の時間領域標本値のフレームを抽出する段階と;
前記L個の時間領域標本値をM個の複素周波数領域係数に変換する段階と;
前記複素周波数領域係数の一つまたは複数を極表現に変換して該極表現の位相に転換因子Tを乗算することによって前記複素周波数領域係数の位相を変更する段階と;
変更された周波数領域係数をM個の変更された時間領域標本値に変換する段階と;
合成窓を使って前記M個の変更された時間領域標本値から前記出力オーディオ信号のL個の時間領域出力標本値のフレームを生成する段階とを含み、
M=F*Lであり、Fは、エンコードされたビットストリームにおいて受領された周波数領域オーバーサンプリング情報に応答して決定された周波数領域オーバーサンプリング因子であり、
前記出力オーディオ信号のL個の時間領域出力標本値のフレームは、前記入力オーディオ信号のL個の時間領域標本値のフレームには存在しない複数の高周波数成分を含み、前記高周波数成分の少なくとも一つは転換因子Tを使って生成され、前記高周波数成分の少なくとも他の一つは第二の転換因子T2を使って生成され、TはT2に等しくない、
方法。 - 前記L個の時間領域標本値をM個の複素周波数領域係数に変換することが、フーリエ変換、高速フーリエ変換、離散フーリエ変換、ウェーブレット変換のうちの一つを実行することである、請求項8記載の方法。
- 前記オーバーサンプリング因子Fは(T+1)/2以上であり、前記転換因子Tは1より大きい整数である、請求項8記載の方法。
- 前記入力オーディオ信号がオーディオ信号の低周波数成分を含む、請求項8記載の方法。
- オーディオ信号処理装置での実行のための命令を有する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、前記オーディオ信号処理装置によって実行されると、前記オーディオ信号処理装置に請求項8記載の方法を実行させるものである、コンピュータ可読媒体。
- コンピュータで実行されたときに請求項8記載の方法を実行するための実行可能命令を含むコンピュータ・プログラム・プロダクト。
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