MX2012011602A - Dispositivo y metodo de procesamiento de señales, dispositivo y metodo de codificacion, dispositivo y metodo de descodificacion y programa. - Google Patents

Dispositivo y metodo de procesamiento de señales, dispositivo y metodo de codificacion, dispositivo y metodo de descodificacion y programa.

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MX2012011602A
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MX2012011602A
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Toru Chinen
Hiroyuki Honma
Yuhki Mitsufuji
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Abstract

Se describe un dispositivo y método de procesamiento de señales, un dispositivo y método de codificación, un dispositivo y método de descodificación, y un programa que permite la reproducción de señales musicales con mayor calidad de sonido al alargar el ancho de banda de frecuencia. Una unidad de conversión de frecuencia de muestreo convierte la frecuencia de muestreo de una señal de entrada, y un circuito de división de subbandas divide la señal de entrada convertida en señales de subbanda para el número de subbandas asociadas con la frecuencia de muestreo. Un circuito de cálculo de potencia de subbanda de pseudo-alta frecuencia calcula la potencia de subbanda de pseudo-alta frecuencia en la base de la señal de frecuencia baja de la señal de entrada y una tabla de coeficientes que comprende los coeficientes para cada subbanda de frecuencia alta. Un circuito de cálculo de diferencial de potencia de subbanda de frecuencia pseudo-alta compara la potencia de subbanda de frecuencia alta y la potencia de subbanda de frecuencia pseudo-alta y selecciona una tabla de coeficientes entre la pluralidad de tablas de coeficientes. El índice de coeficiente que identifica la tabla de coeficientes se codifica y se utiliza como datos de codificación de frecuencia alta. Este método puede aplicarse a dispositivos de codificación.

Description

DISPOSITIVO ? MÉTODO DE PROCESAMIENTO DE SEÑALES, DISPOSITIVO Y MÉTODO DE CODIFICACIÓN, DISPOSITIVO Y MÉTODO DE DESCODIFICACION Y PROGRAMA CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a un aparato de procesamiento de señales y método de procesamiento de señales, un codificador y un método de codificación con un descodificador y un método de descodificación y un programa, y más particularmente a un aparato de procesamiento de señales y método de procesamiento de señales, un codificador y un método de codificación, un descodificador y un método de descodificación y un programa para reproducir una señal musical con calidad de sonido mejorada por la expansión de una banda de frecuencia.
TÉCNICA ANTECEDENTE Recientemente, se han incrementado los servicios de distribución de música para distribuir datos de música por internet. El servicio de distribución de música distribuye, como datos de música, datos codificados obtenidos mediante la codificación de una señal musical. Como métodos de descodificación de la señal musical, comúnmente se ha utilizado un método de codificación en el cual se suprime el tamaño de archivo de datos codificados para disminuir una tasa de bits para ahorrar tiempo durante la descarga.
Tal método de codificación de la señal musical se divide ampliamente en un método de codificación tal como MP3 (MPEG (Grupo de Expertos de Imágenes en Movimiento) Capa de Audio 3) (Estándar Internacional ISO/IEC 11172-3) y un método de codificación tal como HE-AAC (AAC de MPEG4 de Alta Eficiencia) (Estándar Internacional ISO/IEC 14496-3) .
El método de codificación representado por MP3 cancela un componente de señal de una banda de alta frecuencia (después de esto, denominada como banda alta) que tiene aproximadamente 15 kHz o más en la señal musical que casi es imperceptible para los humanos, y codifica la banda de baja frecuencia (después de esto denominada como banda baja) del componente de señal del resto. Por lo tanto, el método de codificación se denomina como método de codificación de cancelación de banda alta. Este tipo de método de codificación de cancelación de banda alta puede suprimir el tamaño de archivo de datos codificados. Sin embargo, puesto que el sonido en una banda alta puede percibirse ligeramente por el humano, si se produce sonido y se reproduce a partir de la señal musical descodificada obtenida al descodificar los datos codificados, sufre una pérdida de calidad de sonido por lo que un sentido de realismo de un sonido original se pierde y un deterioro de la calidad de sonido tal como un sonido con falta de definición se presenta.
A diferencia de esto, el método de codificación representado por HE-AAC extrae información específica de un componente de señal de la banda alta y codifica la información junto con un componente de señal de banda baja. El método de codificación se denomina a continuación como método de codificación característico de banda alta. Puesto que el método de codificación característico de banda alta codifica sólo 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 puede mejorarse la eficiencia de codificación .
Al descodificar los datos codificados por el método de codificación característico de banda alta, el componente de señal de la banda baja y la información característica se descodifican y el componente de señal de la banda alta se produce a partir de un componente de señal de la banda baja y la información característica después de descodificarse. Por consiguiente, una tecnología que expande una banda de frecuencia del componente de señal de la banda alta al producir un componente de señal de la banda alta a partir del componente de señal de la banda baja se denomina como tecnología de expansión de banda.
Como ejemplo de explicación de un método de expansión de banda, después de descodificar los datos codificados por un método de codificación de cancelación de banda alta, se realiza un proceso posterior. En el proceso posterior, la pérdida de componente de señal de banda alta en la codificación se genera a partir del componente de señal de banda baja descodificada, por lo que se expande la banda de frecuencia del componente de señal de la banda baja (véase Documento de Patente 1) . El método de expansión de banda de frecuencia de la técnica relacionada se denomina a continuación como 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 (después de esto, adecuadamente denominado como envolvente de frecuencia de la banda alta) de la banda alta a partir del espectro de potencia de una señal de entrada al establecer el componente de señal de la banda baja después de la descodificación como la señal de entrada y produce el componente de señal de la banda alta teniendo el envolvente de frecuencia de la banda alta a partir 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 descodificación como señal de entrada y un envolvente de frecuencia de una banda alta estimada.
En la Figura 1, el eje vertical ilustra una potencia como 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 (después de esto, denominada como banda de inicio de expansión) a partir de un tipo del sistema de codificación en la señal de entrada y la información tal como la tasa de muestreo, una tasa de bit y similares (después de esto, denominada como información secundaria). Después, el aparato divide la señal de entrada como componente de señal de la banda baja en una pluralidad de señales de subbanda. El aparato obtiene una pluralidad de señales de subbanda después de la división, es decir, un promedio de grupos respectivos (después de esto, denominada como potencia de grupo) en una dirección de tiempo de cada potencia de una pluralidad de señales de subbanda de un lado de banda baja inferior a la banda de inicio de expansión se obtiene (después de esto, simplemente denominada como lado de banda baja) . Como se ilustra en la Figura 1, de acuerdo con el aparato, se supone que el promedio de las potencias del grupo respectivo de las señales de una pluralidad de subbandas del lado de banda baja es una potencia y un punto que hace una frecuencia de un extremo inferior de la banda de inicio de expansión sea una frecuencia en un punto de inicio. El aparato estima una línea recta primaria de una inclinación predeterminada que pasa a través del punto de inicio como el envolvente de frecuencia de la banda alta mayor que la banda de inicio de expansión (después de esto simplemente denominada como lado de banda alta) . Además, una posición en una dirección de potencia del punto de inicio puede ajustarse por un usuario. El aparato produce cada una de una pluralidad de señales de una subbanda del lado de banda alta a partir de una pluralidad de señales de una subbanda del lado de banda baja que es un envolvente de frecuencia estimado del lado de banda alta. El aparato agrega una pluralidad de señales producidas de la subbanda del lado de la banda alta entre sí en los componentes de señal de la banda alta y agrega los componentes de señal de la banda baja entre sí para producir los componentes de señal agregados. Por lo tanto, la señal musical después de la expansión de la banda de frecuencia se acerca 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 una ventaja de que la banda de frecuencia puede expandirse para la señal musical después de la descodificación de los datos codificados con respecto a varios métodos de codificación de cancelación de banda alta y datos codificados de varias tasas de bit.
LISTA DE CITAS DOCUMENTO DE PATENTE Documento de Patente 1: Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Público No. 2008-139844.
COMPENDIO DE LA INVENCIÓN PROBLEMAS QUE SERÁN RESUELTOS POR LA INVENCIÓN Por consiguiente, el método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1 puede mejorarse ya que el envolvente de frecuencia estimado de un lado de banda de frecuencia es una línea recta primaria de una inclinación predeterminada, es decir, una forma del 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 el envolvente de frecuencia del lado de banda alta estimado 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 tiempo como es golpeado fuertemente un tambor una vez .
Además, la Figura 2 también ilustra el envolvente de frecuencia del lado de banda alta estimado a partir de la señal de entrada al establecer el componente de señal del lado de banda baja de la señal musical relativa de ataque como señal de entrada por el método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1.
Como 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 esto, el envolvente de frecuencia estimado del lado de banda alta tiene una inclinación negativa predeterminada e incluso si se ajusta a la frecuencia para hacer que la potencia se acerque al espectro de potencia original, la diferencia entre la potencia y el espectro de potencia original se vuelve mayor a medida que la frecuencia se eleva.
Por consiguiente, en el método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1, el envolvente de frecuencia estimado del lado de banda alta no puede reproducir el 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 reproduce, la claridad en el sonido auditivo es menor que el sonido original .
Además, el método de codificación característico de banda alta tal como HE-AAC y similares descritos en lo anterior, el envolvente de frecuencia del lado de banda alta se utiliza como información característica de los componentes de señal de banda alta codificada. Sin embargo, necesita reproducir el envolvente de frecuencia del lado de banda alta original con alta precisión en un lado de descodificación.
La presente invención se ha hecho en una consideración de tal circunstancia y proporciona una señal musical que tiene una mejor calidad de sonido al expandir una banda de frecuencia.
SOLUCIONES A LOS PROBLEMAS Un aparato de procesamiento de señales de acuerdo con un primer aspecto de la presente invención incluye: una unidad de división de subbanda que recibe una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria como entrada y produce señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de la señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de señal de entrada, la subbandas en el lado de banda alta que tiene el número que corresponde con la frecuencia de muestreo de la señal de entrada; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta que calcula las potencias de subbanda de banda pseudo-alta, que son valores estimados de potencias de las señales de subbanda de banda alta, para las bandas respectivas en el lado de banda alta basándose en tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; una unidad de selección que compara las potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencia de subbanda de banda pseudo-alta entre sí y selecciona una de una pluralidad de las tablas de coeficientes; y una unidad de producción que produce datos que contienen información de coeficiente para obtener la tabla de coeficientes seleccionada .
La unidad de división de subbanda puede dividir la señal de entrada en las señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas de manera que los anchos de banda de las subbandas desde las señales de subbanda de banda alta tengan el mismo ancho que aquellas de las subbandas de los coeficientes respectivos que constituyen la tabla de coeficientes .
El aparato de procesamiento de señales además puede incluir: una unidad de extensión que, cuando la tabla de coeficiente no tiene los coeficientes de subbandas predeterminadas, produce los coeficientes de las subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes para las subbandas respectivas que constituyen la tabla de coeficientes .
Los datos pueden ser datos codificados de banda alta que se obtienen al codificar la información de coeficiente .
El aparato de procesamiento de señales además puede incluir: una unidad de codificación de banda baja que codifica las señales de banda baja de la señal de entrada para producir los datos codificados de banda baja; y una unidad de multiplexión que multiplexa los datos codificados de banda alta y los datos codificados de banda baja para producir una cadena de codificación de salida.
Un método de procesamiento de señales y un programa de acuerdo con el primer aspecto de la invención incluyen etapas para recibir una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria como entrada y genera señales de subbanda de banda baja y una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de la señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de la señal de entrada, las subbandas en el lado de banda alta que tiene el número que corresponde con la frecuencia de muestreo de la señal de entrada; calcular las potencias de subbandas de banda pseudo-alta, que son valores estimados de las potencias de las señales de subbanda de banda alta, para las subbandas respectivas en el lado de banda alta basándose en tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales, de subbanda de banda baja; comparar las potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbanda de banda pseudo-alta entre sí y seleccionar una de la pluralidad de tablas de coeficientes; y generar datos que contienen información del coeficiente para obtener la tabla de coeficiente seleccionada.
De acuerdo con el primer aspecto de la invención, una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria se recibe como entrada y señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas de un lado de banda baja de la señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas de un lado de banda alta de la señal de entrada se producen, en las cuales el número de subbandas en el lado de banda alta corresponde con la frecuencia de muestreo de la señal de entrada; potencias de subbanda de banda pseudo-alta, que son valores estimados de potencias de las señales de subbandas de banda alta se calculan para las subbandas respectivas en el lado de banda alta basándose en tablas de coeficientes que tienen coeficientes para la subbanda respectiva en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbandas de banda pseudo-alta se comparan entre sí y una de una pluralidad de tablas de coeficiente se selecciona; y los datos que contienen información de coeficiente para obtener la tabla de coeficiente seleccionada se produce.
Un aparato de procesamiento de señales de acuerdo con un aspecto de la presente invención incluye: una unidad de desmultiplexion que desmultiplexa los datos codificados de entrada en por lo menos datos codificados de banda baja e información de coeficiente; una unidad de descodificación de banda baja que descodifica los datos codificados de banda baja para producir señales de banda baja; una unidad de selección que selecciona una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente entre una pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en un lado de banda alta; una unidad de extensión que produce los coeficientes de subbandas predeterminadas basándose en los coeficiente de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta que determina las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y calcula las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficiente extendida; y una unida de producción de señales de banda alta que produce las señales de banda alta basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja.
Un método de procesamiento de señales o programa de acuerdo con un segundo aspecto de la invención incluye las etapas de desmultiplexar los datos codificados de entrada por lo menos en datos codificados de banda baja e información de coeficiente; descodificar los datos codificados de banda baja para producir las señales de banda baja; seleccionar una tabla de coeficiente que se obtiene basándose en la información de coeficiente entre una pluralidad de tablas de coeficiente utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en un lado de banda alta; generar los coeficientes de subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes; determinar las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en la información que pertenece a frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y calcular la potencias de subbanda de subbanda de banda alta de señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida; y generar las señales de banda alta basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja.
De acuerdo con el segundo aspecto de la invención, los datos codificados de entrada se desmultiplexan por lo menos en datos codificados de banda baja e información de coeficiente; los datos codificados de banda baja se descodifican para producir señales de banda baja; una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente se seleccionan con una pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tiene coeficientes para la subbanda respectiva en un lado de banda alta; los coeficientes de subbandas predeterminadas se producen basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes; las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta se determinan basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta, y las potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen la señales de banda alta se calculan basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida; y las señales de banda alta se producen basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja.
Un codificador de acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención incluye: una unidad de división de subbanda que recibe una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria como entrada y produce señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de la señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de la señal de entrada, las subbandas en el lado de banda alta que tienen el número que corresponde con la frecuencia de muestreo de la señal de entrada; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta que calcula las potencias de subbanda de banda pseudo-alta que son valores estimados de potencia de las señales de subbanda de banda alta, para las subbandas respectivas en el lado de banda alta basándose en tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; una unidad de selección que compara las potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbanda de banda pseudo-alta entre sí y selecciona una de una pluralidad de tablas de coeficientes; una unidad de codificación de banda alta que codifica información de coeficiente para obtener la tabla de coeficiente seleccionada para producir datos codificados de banda alta; una unidad de codificación de banda baja que codifica las señales de banda baja de señal de entrada para producir datos codificados de banda baja; y una unidad de multiplexión que multiplexa los datos codificados de banda baja y los datos codificados de banda alta para producir una cadena de codificación de salida.
Un método de codificación de acuerdo con un tercer aspecto de la invención incluye las etapas de recibir una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria como una entrada y genera señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de la señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de la señal de entrada; las subbandas en el lado de banda alta que tiene el número que corresponde a la frecuencia de muestreo de la señal de entradas; calcular las potencias de subbanda de banda pseudo-alta, que son valores estimados de potencias de las señales de subbanda de banda alta, para las subbandas respectivas en el lado de banda alta basándose en las tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; comparar las potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbanda de banda pseudo-alta entre sí y seleccionar una de una pluralidad de tablas de coeficientes; codificar información de coeficiente para obtener la tabla de coeficiente seleccionada para producir los datos codificados de banda alta; codificar señales de banda baja de la señal de entrada para producir datos codificados de banda baja; y multiplexar los datos codificados de banda baja y los datos codificados de banda alta para producir una cadena de codificación de salida.
De acuerdo con el tercer aspecto de la invención, una señal de entrada que tiene una frecuencia de rnuestreo arbitraria se recibe como entrada y señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de señal de entrada y señales de subbandas de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de la señal de entrada se producen, en las cuales el número de subbandas en el lado de banda alta corresponde con la frecuencia de rnuestreo de la señal de entrada; potencias de subbanda de banda pseudo-alta, que son valores estimados de potencias de las señales de subbanda de banda alta, se calculan para las subbandas respectivas en el lado de banda alta basándose en tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbanda de banda pseudo-alta se comparan entre sí y una de una pluralidad de tablas de coeficientes se selecciona; información de coeficiente para obtener la tabla de coeficiente seleccionada se codifica para producir datos codificados de banda alta; señales de banda baja de la señal de entrada se codifican para producir datos codificados de banda baja; y los datos codificados de banda baja y los datos codificados de banda alta se multiplexan para producir una cadena de codificación de salida.
Un descodificador de acuerdo con un cuarto aspecto de la presente invención incluye: una unidad de desmultiplexión que desmultiplexa los datos codificados de entrada por lo menos en datos codificados de banda baja e información de coeficiente; una unidad de descodificación de banda baja que descodifica los datos codificados de banda baja para producir señales de banda baja; una unidad de selección que selecciona una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente entre una pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en un lado de banda alta; una unidad de extensión que produce los coeficientes de subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta que determina las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y calcula las potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida; una unidad de producción de señales de banda alta que produce las señales de banda alta basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; una unidad de síntesis que sintetiza las señales de banda baja producidas y las señales de banda alta producidas entre sí para producir una señal de salida.
Un método de descodificación de acuerdo con un cuarto aspecto de la invención incluye las etapas de desmultiplexar los datos codificados de entrada por lo menos en datos codificados de banda baja e información de coeficiente; descodificar los datos codificados de banda baja para producir señales de banda baja; seleccionar una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente entre una pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tiene coeficientes para las subbandas respectivas en un lado de banda alta; generar los coeficientes de subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes; determinar las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y calcular las potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbandas de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida; generar las señales de banda alta basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; y sintetizar las señales de banda baja producidas y las señales de banda alta producidas entre sí para producir una señal de salida : De acuerdo con el cuarto aspecto de la invención los datos codificados de entrada se desmultiplexan por lo menos en datos codificados de banda baja e información de coeficiente; los datos codificados de banda baja se descodifican para producir las señales de banda baja; una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente se selecciona entre una pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en un lado de banda alta; los coeficientes de subbandas predeterminadas se producen basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes; las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta se determinan basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y las potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta se calculan basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida; las señales de banda alta se producen basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; y las señales de banda baja producidas y las señales de banda alta producida se sintetizan entre sí para producir una señal de salida.
EFECTOS DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la primera modalidad a la cuarta modalidad, es posible reproducir señal musical con alta calidad de sonido por la expansión de una banda de frecuencia .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista de un ejemplo para ilustrar en un ejemplo de un espectro de potencia de una banda baja después de descodificar una señal de entrada y un 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 de acuerdo con el cambio rápido en tiempo.
La Figura 3 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de expansión de banda de frecuencia en una primera modalidad 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 la señal ingresada en un aparato de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3 y la disposición en un eje de frecuencia de un filtro de paso de banda.
La Figura 6 es una vista que ilustra un ejemplo que ilustra las características de frecuencia de una región vocal y un espectro de potencia y una banda alta estimada.
La Figura 7 es una vista que ilustra un ejemplo de un espectro de potencia de la señal ingresada en 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 elevarse de una señal de entrada en la Figura 7.
La Figura 9 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de aprendizaje de coeficiente para realizar aprendizaje del coeficiente utilizado en un circuito de producción de señales 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 bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un codificador en una segunda modalidad de la presente invención.
La Figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra un ejemplo de un proceso de codificación por un codificador en la Figura 11.
La Figura 13 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un descodificador en una segunda modalidad de la presente invención.
La Figura 14 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de un proceso de descodificación por un descodificador en la Figura 13 .
La Figura 15 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional y un aparato de aprendizaje de coeficiente para realizar aprendizaje de un vector representativo utilizado en un circuito de codificación de banda alta de un codificador en la Figura 11 y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificado utilizado en un circuito de descodificación de banda alta del descodificador 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 en la cual se produce un codificador en la Figura 11 .
La Figura 18 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional del codificador.
La Figura 19 es un diagrama de flujo que describe el proceso de codificación.
La Figura 20 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un descodificador .
La Figura 21 es un diagrama de flujo que describe un proceso de descodificación.
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 descodificación.
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 un diagrama que ilustra la participación óptima de una tabla para cada frecuencia de muestreo .
La Figura 31 es un diagrama que ilustra la participación óptima de una tabla para cada frecuencia de muestreo .
La Figura 32 es un diagrama que ilustra el muestreo ascendente de una señal de entrada.
La Figura 33 es un diagrama que ilustra la división de ancho de banda de una señal de entrada.
La Figura 34 es un diagrama que ilustra la extensión de una tabla de coeficientes.
La Figura 35 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un codificador.
La Figura 36 es un diagrama de flujo que describe un proceso de codificación.
La Figura 37 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un descodificador .
La Figura 38 es un diagrama de flujo que describe un proceso de descodificación.
La Figura 39 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración de hardware de una computadora que ejecuta un proceso al cual se aplica la presente invención por un programa.
MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Una modalidad de la presente invención se describirá con referencia a los dibujos. Además, la descripción de la misma se realiza en la siguiente secuencia. 1. Primera modalidad (cuando la presente invención se aplica a un aparato de expansión de banda de frecuencia) 2. Segunda modalidad (cuando la presente invención se aplica a un codificador y a un descodificador) . 3. Tercera modalidad (cuando un índice de coeficiente se incluye en datos codificados de banda alta) . 4. Cuarta modalidad (cuando una diferencia entre el índice de coeficiente y una potencia de subbanda de banda pseudo-alta se incluye en datos codificados de banda alta) . 5. Quinta modalidad (cuando un índice de coeficiente se selecciona utilizando un valor de estimación) . 6. Sexta modalidad (cuando una porción de un coeficiente es común) . 7. Séptima modalidad (Caso de Muestreo Ascendente de la Señal de Entrada) <1. Primera Modalidad> En una primera modalidad, un proceso que expande una banda de frecuencia (después de esto, denominada como proceso de expansión de banda de frecuencia) se realiza con respecto a un componente de señal de una banda baja después de descodificación obtenida al descodificar datos codificados utilizando un método de codificación de cancelación alta.
Ejemplo de Configuración de Función 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 de acuerdo con la presente invención.
Un aparato 10 de expansión de banda de frecuencia realiza un proceso de expansión de banda de frecuencia con respecto a la señal de entrada al establecer un componente de señal de la banda baja después de la descodificación como señal de entrada y produce la señal después del proceso de expansión de banda de frecuencia obtenido por el resultado como una señal de salida.
El aparato 10 de expansión de banda de frecuencia incluye un filtro 11 de paso bajo, un circuito 12 de retardo, un filtro 13 de paso de banda, un circuito 14 de cálculo de cantidad característica, un circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta, y un circuito 16 de producción de señal de banda alta, un filtro 17 de paso alto y un sumador 18 de señales.
El filtro 11 de paso bajo filtra una señal de entrada por una frecuencia de corte predeterminada y suministra un componente de señal de banda baja, el cual es un componente de señal de la banda baja como una señal después de filtración en el circuito 12 de retardo.
Puesto que el circuito 12 de retardo se sincroniza cuando se agrega el componente de señal de banda baja desde el filtro 11 de paso bajo y un componente de señal de banda alta que se describirá posteriormente entre sí, retarda el componente de señal baja solo un cierto tiempo y el componente de señal baja se suministra al sumador 18 de señales .
El filtro 13 de paso de banda incluye filtros 13 -1 a 13N de paso de banda que tienen diferentes bandas de paso entre sí. El filtro 13-i de paso de banda (<i<N) pasa una señal de una banda de paso predeterminada de la señal de entrada y suministra la señal pasada como una de una pluralidad de señal de subbanda al circuito 14 de cálculo de cantidad característica y el circuito 16 de producción de señales de banda alta.
El circuito 14 de cálculo de cantidad característica calcula una o más cantidades características utilizando por lo menos cualquiera de una pluralidad de señales de subbanda y la señal de entrada del filtro 13 de paso de banda y suministra las cantidades características calculadas al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta. Aquí, las cantidades características son la información que muestra una característica de señal de entrada como 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 la cual es una potencia de la señal de subbanda de banda alta para cada subbanda de banda alta basándose en una o más cantidades características del circuito 14 de cálculo de cantidad característica y suministra el valor de estimación 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 el cual es un componente de señal de la banda alta basándose en una pluralidad de señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda y un valor de estimación de una pluralidad de potencias de subbanda de banda alta desde el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta y suministra el componente de señal alta producido al filtro 17 de paso alto.
El filtro 17 de paso alto filtra el componente de señal de banda alta del circuito 16 de producción de señales de banda alta utilizando una frecuencia de corte que corresponde con la frecuencia de corte en el filtro 11 de paso bajo y suministra el componente de señal de banda alta filtrado a un sumador 18 de señales.
El sumador 18 de señales agrega el componente de señal de banda baja desde el circuito 12 de retardo y el componente de señal de banda alta desde el filtro 17 de paso alto y produce los componentes agregados como señal de salida .
Además, en una configuración en la Figura 3, para obtener una señal de subbanda, el filtro 13 de paso de banda se aplica pero no se limita a la misma. Por ejemplo, el filtro de división de banda descrito en el Documento de Patente 1 puede aplicarse.
Además, de igual manera, en una configuración en la Figura 3, el sumador 18 de señales se aplica para sintetizar una señal de subbanda, pero no se limita a la misma. Por ejemplo, un filtro sintético de banda descrito en el Documento de Patente 1 puede aplicarse.
Proceso de Expansión a Banda de Frecuencia del Aparato de Expansión de Banda de Frecuencia Después, con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 4, el proceso de expansión de banda de frecuencia por el aparato de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3 se describirá.
En la etapa SI, el filtro 11 de paso bajo filtra la señal de entrada por una frecuencia de corte predeterminada y suministra el componente de señal de banda baja como señal después de filtración en el circuito 12 de retardo.
El filtro 11 de paso bajo puede establecer una frecuencia opcional como la frecuencia de corte. Sin embargo, en una modalidad de la presente invención, el filtro de paso bajo puede establecerse para corresponder con una frecuencia de un extremo bajo de una banda de inicio de expansión al establecer una frecuencia predeterminada como banda de inicio de expansión descrita a continuación. Por lo tanto, el filtro 11 de paso bajo suministra un componente de señal de banda baja, el cual es un componente de señal de la banda inferior a la banda de inicio de expansión al circuito 12 de retardo como señal después de filtración.
Además, el filtro 11 de paso bajo puede establecer la frecuencia óptima como la frecuencia de corte en respuesta al parámetro de codificación tal como el método de codificación de cancelación de banda alta o una tasa de bits y similares de la señal de entrada. Como el parámetro de codificación, por ejemplo, la información secundaria empleada en el método de expansión de banda descrito en el Documento de Patente 1 puede utilizarse.
En la etapa S2, el circuito 12 de retardo retarda el componente de señal de banda baja sólo por un cierto tiempo de retardo desde el filtro 11 de paso bajo y suministra el componente de señal de banda baja retardado al sumador 18 de señales.
En la etapa S3, el filtro 13 de paso de banda (filtro 13-1 a 13-N de paso de banda) divide la señal de entrada en una pluralidad de señales de subbanda y suministra cada una de una pluralidad de señales de subbanda después de la división en el circuito 14 de cálculo de cantidad característica y el circuito 16 de producción de señales de banda alta. Además, el proceso de división de la señal de entrada por el filtro 13 de paso de banda se describirá a continuación.
En la etapa S4, el circuito 14 de cálculo de cantidad característica calcula una o más cantidades características por al menos una de una pluralidad de señales de subbanda desde el filtro 13 de paso de banda y la señal de entrada y suministra las cantidades características calculadas al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta. Además, un proceso de cálculo para la cantidad característica puede ser el circuito 14 de cálculo de cantidad característica que se describirá a continuación en detalle.
En la etapa S5, el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta calcula un valor de estimación de una pluralidad de potencias de subbanda de banda alta basándose en una o más cantidades características y suministra el valor de estimación calculado al circuito 16 de producción de señales de banda alta desde el circuito 14 de cálculo de cantidad característica. Además, un proceso de un 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 a continuación en detalle.
En la etapa S6, el circuito 16 de producción de señales de banda alta produce un componente de señal de banda alta basándose en una pluralidad de señales de subbanda desde el filtro 13 de paso de banda y un valor de estimación de una pluralidad de potencias de subbanda de banda alta desde el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta y suministra el componente de señal de banda alta producido al filtro 17 de paso alto. En este caso, el componente de señal de banda alta es el componente de señal de la banda más alta que la banda de inicio de expansión, además, un proceso en la producción del componente de señal de banda alta por el circuito 16 de producción de señales de banda alta se describirá a continuación en detalle.
En la etapa S7, el filtro 17 de paso alto elimina el ruido tal como un componente de solapamiento en la banda baja incluida en el componente de señal de banda alta al filtrar el componente de señal de banda alta del circuito 16 de producción de señales de banda alta y suministra el componente de señal de banda alta al sumador 18 de señales.
En la etapa S8, un sumador 18 de señales agrega el componente de señal de banda baja desde el circuito 12 de retardo y el componente de señal de banda alta desde el filtro 17 de paso alto entre sí y produce los componentes agregados como señal de salida.
De acuerdo con el proceso antes mencionado, la banda de frecuencia puede expandirse con respecto a un componente de señal de la banda baja después de descodificación .
Después, una descripción para cada proceso de la etapa S3 a S6 del diagrama de flujo en la Figura 4 se describirá .
Descripción del Proceso por Filtro de Paso de Banda .
En primer lugar una descripción de proceso por el filtro 13 de paso de banda en la etapa S3 en un diagrama de flujo de la Figura 4 se describirá.
Además, para conveniencia de explicación, como se describe a continuación se asume que el número N del filtro 13 de paso de banda es N = 4.
Por ejemplo, se asume una de la 16 subbandas obtenidas al dividir la frecuencia de Nyquist de la señal de entrada en 16 partes es una banda de inicio de expansión y cada una de las 4 subbandas de la banda inferior a la banda de inicio de expansión de 16 subbandas es cada banda de paso de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de 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 de paso de banda.
Como se ilustra en la Figura 5, se asume que un índice de la primera subbanda desde la banda alta de la banda de frecuencia (subbanda) de la banda inferior a la banda de inicio de expansión es sb, un índice de la segunda subbanda es sb-1, y un índice de la I-ava subbanda es Sb-(l-l), Cada uno de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de banda asigna a cada subbanda en la cual el índice es sb a sb-3 entre la subbanda de banda baja menor que la banda inicial de expansión como la banda de paso .
En la presente modalidad, cada banda de paso de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de banda es cuatro subbandas predeterminadas de 16 subbandas obtenidas al dividir la frecuencia de Nyquist de las señal de entrada en 16 partes pero no se limita a las mismas y puede ser 4 subbandas predeterminadas de 256 subbandas definidas al dividir la frecuencia de Nyquist de la señal de entrada en 256 partes. Además, cada ancho de banda de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de banda puede ser diferente entre sí.
Descripción del Proceso por Circuito de Cálculo de Cantidad Característica.
Después, una descripción de un proceso por el circuito 14 de cálculo de cantidad característica en la etapa S4 del diagrama de flujo en la Figura 4 se describirá.
El circuito 14 de cálculo de cantidad característica calcula una o más cantidades características utilizadas de manera 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 al utilizar por lo menos una de una pluralidad de señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda y la señal de entrada .
En mayor detalle, el circuito 14 de cálculo de cantidad característica como la cantidad característica, la potencia de señal de subbanda (potencia de subbanda (después de esto, denominada como potencia de subbanda de banda baja) ) para cada subbanda de 4 señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda y suministra 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 cantidad característica calcula la potencia de subbanda de banda baja power(ib, J) en un intervalo de tiempo J predeterminado de 4 señales de subbanda x(ib,n), el cual se suministra desde el filtro 13 de paso de banda al utilizar la siguiente ecuación (1) . Aq í, ib es un índice de la subbanda, y n se expresa como índice de tiempo discreto. Además, el número de una muestra de un intervalo se expresa como FSIZE y la potencia se expresa como decibel .
Ecuación 1 power ü b, J) = 10 loglt ( sb-3< i b<sb) ... (i) Por consiguiente, la potencia de subbanda de banda baja power(ib, J) obtenida por el circuito 14 de cálculo de cantidad característica se suministra al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta como la cantidad característica.
Descripción del Proceso por el Circuito de Estimación de Potencia de Subbanda de Banda Alta.
Después, una descripción de un proceso por el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta de la etapa S5 de un diagrama de flujo en la Figura 4 se describirá .
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) la cual se hace expandir después de la subbanda (banda de inicio de expansión) de la cual el índice es sb+1, basándose en las 4 potencias de subbandas suministradas desde el circuito 14 de cálculo de cantidad de característica.
Es decir, si el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta considera el índice de la subbanda de la máxima banda de la banda de expansión de frecuencia que es eb, (eb-sb) la potencia de subbanda se estima 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 de la cual el índice es ib se expresa por la siguiente Ecuación (2) utilizando 4 potencias de subbanda power(ib, j) suministradas desde el circuito 14 de cálculo de cantidad característica.
Ecuación 2 (J*FSIZE<n< (J+1 ) FSIZE-1, sb+1 < ib<eb) ... (2) Aquí, en la Ecuación (2) , los coeficientes Aib(kb) , y Bi son coeficientes que tienen diferente valor para subbanda respectiva ib. Coeficientes Aib(kb) , Bib son coeficientes establecidos de manera adecuada para obtener un valor adecuado con respecto a varias señales de entrada. Además, los Coeficientes Aib(kb) , Bib también se cargan a un valor óptimo al cambiar la subbanda sb. Una deducción de Aib(kb), Bib se describirá a continuación.
En la Ecuación (2), el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta se calcula por una combinación lineal primaria utilizando la potencia de cada una de una pluralidad de señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda, pero no se limita a lo mismo, y por ejemplo, puede calcularse utilizando una combinación lineal de una pluralidad de potencias de subbanda de banda baja de intervalos antes y después del intervalo de tiempo J, y puede calcularse utilizando una función no lineal.
Como se describe en lo anterior, el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta calculada por el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta se suministra al circuito 16 de producción de señales de banda alta se describirá.
Descripción del Proceso por el Circuito de Producción de Señales de Banda Alta.
Después, se hará una descripción del proceso por el circuito 16 de producción de señales de banda alta en la etapa S6 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 basándose en la Ecuación (1) descrita en lo anterior, a partir de una pluralidad de señales de subbanda suministradas desde el filtro 13 de paso de banda. El circuito 16 de producción de señales de banda alta obtiene una cantidad de ganancia G(ib, J) por la Ecuación 3 descrita a continuación, utilizando una pluralidad de 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 calculada basándose en la Ecuación (2) descrita en lo anterior por el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta.
Ecuación 3 Q(¡k j) _ -JQ {(pow0re3t( ib. J) -poyvor (sbmap( ¡b), J))-^20] (J*FSIZE<n<(J+1 ) FSIZE-1, sb+1 < ib<eb) ... (3) Aquí, en la Ecuación (3), sbmap (ib) muestra el índice de subbanda de un mapa original del caso donde la subbanda ib se considera como la subbanda de un mapa original y se expresa por la siguiente Ecuación 4.
Ecuación 4 sbmap( ib) (sb+1<ib<eb) ... (4) Además, en la Ecuación (4) , INT (a) es una función que corta un punto decimal de un valor a .
Después, el circuito 16 de producción de señales de banda alta calcula la señal de subbanda x2(ib,n) después del control de ganancia al multiplicar la cantidad de ganancia G(ib,J) obtenida por la Ecuación 3 por un resultado del filtro 13 de paso de banda utilizando 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 que se transfiere por coseno desde la señal de subbanda x2(ib,n) después del ajuste de ganancia al realizar la transferencia de coseno a una frecuencia que corresponde con una frecuencia del extremo superior de la subbanda que tiene un índice de sb de una frecuencia que corresponde con una frecuencia del extremo inferior de la subbanda que tiene el índice de sb-3 por la siguiente Ecuación (6) Ecuación 6 x3(¡b,n) =x2(ib,n)*2cos(n)*{4(¡b+1) /32} (sb+1<ib<eb) ... (6) Además, en la Ecuación (6), p muestra una constante circular. La Ecuación (6) significa que la señal de subbanda x2(ib, n) después del control de ganancia se cambia 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 señal de banda alta calcula el componente de señal de banda alta Xhigh(n) a partir de la señal de subbanda x3(ib,n) después del control de ganancia cambiado al lado de banda alta de acuerdo con 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 señal de banda alta basándose en las 4 potencias de subbanda de banda baja obtenidas basándose en las 4 señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda y un valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta a partir del circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta, y el componente de señal de banda alta producido se suministra al filtro 17 de paso alto.
De acuerdo con el proceso antes descrito, puesto que la potencia de subbanda de banda baja calculada a partir de una pluralidad de señales de subbanda se establece como la cantidad característica con respecto a la señal de entrada obtenida después de descodificación de los datos codificados por el método de codificación de cancelación de banda ancha, el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta se calcula basándose en un coeficiente establecido de manera adecuada en la misma, y el componente de señal de banda alta se produce de manera adaptable a partir del valor de estimación de la potencia de subbanda de banda baja y la potencia de subbanda de banda alta, por lo que es posible estimar la potencia de subbanda de banda de expansión de frecuencia con alta precisión y reproducir una señal musical con una mejor calidad de sonido.
Como se describe en lo anterior, el circuito 14 de cálculo de cantidad característica ilustra un ejemplo que calcula como la cantidad característica, sólo la potencia de subbanda de banda baja calculada a partir de la pluralidad de señales de subbanda. Sin embargo, en este caso, la potencia de subbanda de banda de expansión de frecuencia no puede estimarse con alta precisión por un tipo de señal de entrada.
Aquí, la estimación de la potencia de subbanda de banda de expansión de frecuencia en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta puede realizarse con alta precisión puesto que el circuito 14 de cálculo de cantidad característica calcula una cantidad característica que tiene una fuerte correlación con un sistema de salida de la potencia de subbanda de 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 Cantidad Característica.
La Figura 6 ilustra un ejemplo de la característica de frecuencia de una región vocal donde la mayor parte vocal se ocupa y el espectro de potencia de la banda alta obtenida al estimar la potencia de subbanda de banda alta al calcular sólo la potencia de subbanda de banda baja como la cantidad característica .
Como se ilustra en la Figura 6, en la característica de frecuencia de la región vocal, donde existen muchos casos donde el espectro de potencia estimado de la banda alta tiene una posición mayor que el espectro de potencia de la banda alta de una señal original. Puesto que el sentido de incongruencia de la voz cantada de las personas se percibe fácilmente por el oído de las personas, es necesario estimar la potencia de subbandas de banda alta con alta precisión en la región vocal.
Además, como se ilustra en la Figura 6, en la característica de frecuencia de la región vocal, existen muchos casos en que región cóncava más grande se dispone de 4.9 kHz a 11.025 kHz.
Aquí, como se describe a continuación, se describirá un ejemplo que puede aplicar un grado de la región cóncava en 4.9 kHz a 11.025 kHz en el área de frecuencia como cantidad característica utilizada para estimar la potencia de subbanda de banda alta de la región vocal. Además, una cantidad característica que muestra un grado de región cóncava se denomina como depresión a continuación.
Un ejemplo de cálculo de una depresión en los intervalos de tiempo J dip(J) se describirá a continuación.
La Transformada de Fourier Rápida (FFT) de 2048 puntos se realiza con respecto a las señales de 2048 secciones de muestras incluidas en un margen de algunos intervalos antes y después del intervalo de tiempo J de la señal de entrada, y coeficientes en el eje de frecuencia se calculan. El espectro de potencia se obtiene al realizar conversión de 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 antes mencionado. Aquí para eliminar un componente fino del espectro de potencia, por ejemplo, para eliminar el componente de 1.3 kHz o menos, se realiza un proceso de elevación. Si el proceso de elevación se realiza, es posible suavizar el componente fino del pico del espectro al seleccionar cada dimensión del espectro de potencia y realizar un proceso de liberación al aplicar el filtro de paso bajo de acuerdo con una secuencia de tiempo.
La Figura 8 ilustra un ejemplo del espectro de potencia de la señal de entrada después de elevarse. El espectro de potencia después de la recuperación ilustrada en la Figura 8, la diferencia entre el valor mínimo y el valor máximo incluidos en un margen que corresponde a 4.9 kHz a 11.025 kHz se establece como una depresión dip(J).
Como se describe en lo anterior, la cantidad característica que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de banda de expansión de frecuencia se calcula. Además, un ejemplo de cálculo de una depresión dip(J) no se limita al método antes mencionado, y otro método puede realizarse.
Después, otro ejemplo del cálculo de una cantidad característica que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de banda de expansión de frecuencia se describirá .
Aún Otro Ejemplo de Cantidad Característica Calculada por el Circuito de Cálculo de Cantidad Característica .
En una característica de frecuencia de una región de ataque, la cual es, una región que incluye una señal musical tipo ataque en una señal de entrada, existen muchos casos en que el espectro de potencia de la banda alta sustancialmente es plano como se describe con referencia a la Figura 2. Es difícil que un método que calcula como la cantidad característica, sólo la potencia de subbanda de banda baja para estimar la potencia de subbanda de banda de expansión de frecuencia casi plana vista desde una región de ataque con alta precisión para estimar la potencia de subbanda de una banda de expansión de frecuencia sin la cantidad característica que indica variación de tiempo que tiene una señal de entrada específica que incluye una región de ataque.
Aquí, un ejemplo que emplea la variación de tiempo de la potencia de subbanda de banda baja se describirá a continuación como la cantidad característica utilizada para estimar 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 algunos intervalos de tiempo J, por ejemplo, se obtiene a partir de la siguiente Ecuación ( 8 ) .
Ecuación 8 powerd (J) = . . . ( 8 ) De acuerdo con la Ecuación 8 , la variación de tiempo powerd (J) de una potencia de subbanda de banda baja muestra relación entre la suma de cuatro potencias de subbanda de banda baja en intervalos de tiempo J-1 y la suma de cuatro potencias de subbanda de banda baja en intervalos de tiempo (J-1) antes de un intervalos de los intervalos de tiempo J, y si este valor se vuelve grande, la variación de tiempo de la potencia entre los intervalos es grande, es decir, una señal incluida en los intervalos de tiempo J se considera como teniendo un fuerte ataque.
Además, si el espectro de potencia ilustrado en la Figura 1, el cual se compara estadísticamente en promedio con el espectro de potencia de la región de ataque (la señal musical tipo ataque) ilustrada en la Figura 2, el espectro de potencia en la región de ataque asciende hacia la parte derecha en una banda media. Entre las regiones de ataque, existen muchos casos que muestran las características de frecuencia .
Por consiguiente, un ejemplo que aplica una inclinación en la banda media como la cantidad característica utilizada para estimar la potencia de subbanda de banda alta entre las regiones de ataque se describirá a continuación.
Una inclinación slope (J) de una banda media en algunos intervalos de banda J, por ejemplo, se obtiene a partir de la siguiente Ecuación (9).
Ecuación 9 (J+DFSIZE-1 s l ope (J) = ? (W ( i b) *x ( i b, n) 2)) n=J*FSIZE , sb (J+DFSIZE-1 1 1 (x ( i b, n) 2) ib=sb-3 n=J*FSIZE ... (9) En la Ecuación (9), un coeficiente w (ib) es un factor de ponderación ajustado para ponderarse en la potencia de subbanda de banda alta. De acuerdo con la Ecuación (9), la inclinación (J) muestra una relación de la suma de cuatro potencias de subbanda de banda baja ponderadas en la banda alta y la suma de cuatro potencias de subbandas de banda baja. Por ejemplo, si cuatro potencias de subbanda de banda baja se establecen como potencia con respecto a la subbanda de banda media, la inclinación (J) tiene un valor grande 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 parte derecha.
Puesto que existen muchos casos en que la inclinación de la banda media varía considerablemente antes y después de la sección de ataque, puede asumirse que la variedad de tiempo sloped (J) de inclinación expresada por la siguiente Ecuación ( 10 ) es la cantidad característica utilizada para estimar la potencia de subbanda de banda alta de la región de ataque.
Ecuación 10 sloped(J) = slope(J)/slope(J-1) (J*FSlZE<n<(J+1) FSIZE-1) ... (10) Además, puede asumirse que la variedad de tiempo dipa (J) de la depresión dip (J) descrita en lo anterior, la cual se expresa por la siguiente Ecuación (11) es la cantidad característica utilizada en la estimación de la potencia de subbanda de banda alta de la región de ataque.
Ecuación 11 dipd(J) = dip(J)-dip(J-1) (J*FSIZE<n<(J+1) FSIZE-1) ... di) De acuerdo con el método antes mencionado, puesto que la cantidad característica que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de banda de expansión de frecuencia se calcula, si se utiliza ésta, la estimación para la potencia de subbanda de banda de expansión de frecuencia en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta puede realizarse con alta precisión.
Como se describe en lo anterior, un ejemplo para calcular la cantidad característica que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de banda de expansión y frecuencia se describió. Sin embargo, un ejemplo para estimar la potencia de subbanda de banda alta se describirá a continuación utilizando la cantidad característica calculada por el método descrito en lo anterior.
Descripción del Proceso por el Circuito de Estimación de Potencia de Subbanda de Banda Alta.
Aquí, un ejemplo para estimar la potencia de subbanda de banda alta utilizando la depresión descrita con referencia a la Figura 8 y la potencia de subbanda de banda baja como la cantidad caracterís ica se describirá.
Es decir, en la etapa S4 del diagrama de flujo en la Figura 4, el circuito 14 de cálculo de cantidad característica calcula como la cantidad característica, la potencia de subbanda de banda baja y la depresión y suministra la potencia de subbanda de banda baja calculada y la depresión al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta para cada subbanda de las cuatro señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda.
Por lo tanto, en la etapa S5, 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 basándose en las cuatro potencias de subbanda de banda baja y la depresión a partir del circuito 14 de cálculo de cantidad característica.
Aquí, en la potencia de subbanda y la depresión, puesto que los márgenes de los valores obtenidos (escalas) son diferentes entre sí, el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta, por ejemplo realiza la siguiente conversión con respecto al valor de depresión.
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 depresión con respecto a una gran cantidad predeterminada de la señal de entrada y en un valor promedio y la desviación estándar respectivamente. Aquí, se asume 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 depresión es dipave, y la desviación estándar de la depresión es dipsCd- El circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta convierte el valor de a depresión di(J) utilizando el valor como en la siguiente Ecuación (12) y obtiene la dips dip(J) después de la conversión.
Ecuación 12 / i \ d i p (J)— d i pave d i p (J) = — ^ powerstd+powerave U I Mstrt (12) Al realizar la conversión descrita en la Ecuación ( 12 ) , el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de banda alta puede convertir de manera estadística el valor de la depresión dip(J) en una variable igual (depresión) dips(J) para el promedio y dispersión de la potencia de subbanda de banda baja y hace un margen del valor obtenido a partir de la depresión aproximadamente igual a un margen del valor obtenido a partir de la potencia de subbanda.
En la banda de expansión y frecuencia, el valor de estimación poweres ( ib, J) de la potencia de subbanda en la cual el índice es ib, se expresa, de acuerdo con la Ecuación 13 , por la combinación lineal de las cuatro potencias de subbanda de banda baja power ( ib, J) del circuito 14 de cálculo de cantidad característica y la depresión dips(J) mostrada en la Ecuación ( 12 ) .
Ecuación 13 (J*FSIZE<n < (J+1 ) FSIZE-1, sb+1 < ib<eb) ( 13 ) Aquí, en la Ecuación ( 13 ) , los coeficientes Cib(kb), Dib, Eib son coeficientes que tienen un valor diferente para cada subbanda ib. Los coeficientes Cib(kb) , Dib y E¿.b son coeficientes establecidos de manera adecuada para obtener un valor favorable con respecto a varias señales de entrada. Además, el coeficiente Cib(kb) , Dib y Eib también se cambian a valores óptimos para cambiar la subbanda sb. Además, la derivación del coeficiente Cj. (kb), Dib y Eib se describirán a continuación.
En la Ecuación (13) , el valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta se calcula por una combinación lineal, pero se no se limita al mismo. Por ejemplo, el valor de estimación puede calcularse utilizando una combinación lineal de una pluralidad de cantidad característica de algunos intervalos antes y después del intervalo de tiempo J, y puede calcularse utilizando una función no lineal.
De acuerdo con el proceso descrito en lo anterior, puede ser posible reproducir la señal musical que tiene una mejor calidad en esa precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta en la región vocal se mejora en comparación con un caso en que se asume que solo la potencia de subbanda de banda baja es la cantidad característica en estimación de la potencia de subbanda de banda alta utilizando un valor de una depresión específica de la región vocal como una cantidad característica, el espectro de potencia de la banda alta se produce al estimarse que es más grande que el espectro de potencia de banda alta de la señal original y el sentido de incongruencia puede percibirse fácilmente por el oído de las personas utilizando un método que establece sólo la subbanda de banda baja como la cantidad característica .
Por lo tanto, si el número de divisiones de subbandas es 16, puesto que la resolución de frecuencia es baja con respecto a la depresión calculada como la cantidad característica por el método descrito en lo anterior (un grado de la porción cóncava en una característica de frecuencia de la región vocal), un grado de la porción cóncava no puede expresarse por sólo la potencia de subbanda de banda baja.
Aquí, la resolución de frecuencia se mejora y puede ser posible expresar el grado de porción cóncava en sólo la potencia de subbanda de banda baja que el número de divisiones de subbandas se incrementa (por ejemplo, 256 divisiones de 16 tiempos), el número de divisiones de banda por el filtro 13 de paso de banda incrementa (por ejemplo, 64 de 16 veces), y el número de potencia de subbanda de banda baja calculado por el circuito 14 de cálculo de cantidad característica incrementa (64 de 16 veces) .
Sólo por una potencia de subbanda de banda baja, se asume que es posible estimar la potencia de subbanda de banda alta con precisión sustancialmente igual a la estimación de la potencia de subbanda de banda alta utilizada como la cantidad característica y la depresión descrita en lo anterior .
Sin embargo, una cantidad de cálculo incrementa al incrementar el número de divisiones de subbandas, el número de divisiones de banda y el número de potencias de subbanda de banda baja. Si se asume que la potencia de subbanda de banda alta puede estimarse con precisión igual a cualquier método, el método que estima la potencia de subbanda de banda alta que utiliza la depresión como la cantidad característica sin incrementar el número de divisiones de las subbandas se considera que es eficiente en términos de la cantidad de cálculo .
Como se describe en lo anterior, un método que estima la potencia de subbanda de banda alta que utiliza la depresión y la potencia de subbanda de banda baja se describió, pero como la cantidad característica utilizada para estimar la potencia de subbanda de banda alta, una o más de las cantidades características descritas en lo anterior (una potencia de subbanda de banda baja, una depresión, una variación de tiempo de la potencia de subbanda de banda baja, una inclinación, variación de tiempo de la inclinación, y variación de tiempo de la depresión) sin que se limite a la combinación. En este caso, es posible mejorar la precisión para estimar la potencia de subbanda de banda alta.
Además, como se describe en lo anterior, en la señal de entrada, puede ser posible mejorar la precisión de estimación de la sección al utilizar un parámetro específico en el cual la estimación de la potencia de subbanda de banda alta es difícil como la cantidad característica utilizada para estimar la potencia de subbanda de banda alta. Por ejemplo, la variedad de tiempo de la potencia de subbanda de banda baja, la inclinación, la variedad de tiempo la inclinación y la variedad de tiempo de la depresión son un parámetro especifico en la región de ataque, y puede mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta en la región de ataque al utilizar el parámetro de la misma como la cantidad característica.
Además, incluso si la estimación de la potencia de subbanda de banda alta se realiza utilizando la cantidad característica diferente a la potencia de subbanda de banda baja y la depresión, es decir, la variedad de tiempo de la potencia de subbanda de banda baja, la inclinación, la variedad de tiempo de la inclinación y la variación del tiempo de la depresión, la potencia de subbanda de banda alta puede estimarse de la misma manera que el método descrito en lo anterior.
Además, cada método de cálculo de la cantidad característica descrita en la especificación no se limita al método descrito en lo anterior, y otro método puede utilizarse .
Método para Obtener Coeficientes Cib(kb), Dib, Eib Después, un método para obtener los coeficientes Cib(k ), Dib Y Eib se describirán en la Ecuación (13) descrita en lo anterior.
El método se aplica en el cual los coeficientes se determinan basándose en el resultado de aprendizaje, que realiza el aprendizaje utilizando la señal de instrucción que tiene una banda ancha predeterminada (después de esto, denominada como señal de instrucción de banda ancha) de manera que un método para obtener coeficientes Cib(kb), Dib y Eib, coeficientes Cib(kb), Dib y Eib se vuelven valores adecuados con respecto a las diversas señales de entrada para estimar la potencia de subbanda de banda de expansión de frecuencia .
Cuando el aprendizaje del coeficiente Cib(kb), Dib y Eib se realiza, un aparato de aprendizaje de coeficiente que incluye el filtro de paso de banda que tiene el mismo ancho de banda de paso que los filtros 12-1 a 13-4 de paso de banda descritos con referencia a la Figura 5 se aplica a la banda alta mayor que la banda inicial de expansión. El aparato de aprendizaje de coeficiente realiza aprendizaje cuando se ingresa a la instrucción de banda ancha.
Ejemplo de Configuración Funcional del Aparato de Aprendizaje de Coeficiente.
La Figura 9 ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de aprendizaje de coeficiente que realiza una instrucción de coeficientes Cj.b(kb), Dib y Eib.
El componente de señal de la banda baja inferior a la banda inicial de expansión de una señal de instrucción de banda ancha ingresada en un aparato 20 de aprendizaje de coeficiente en la Figura 9, es una señal codificada de la misma manera que un método de codificación realizado cuando la señal de entrada que tiene una banda limitada ingresada en el aparato 10 de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3 se codifica.
Un aparato 20 de aprendizaje de coeficiente incluye un filtro 21 de paso de banda, un circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta, un circuito 23 de cálculo de cantidad característica y un circuito 24 de estimación de coeficiente .
El filtro 21 de paso de banda incluye filtros 21-1 a 21-(K+N) de paso de banda que tienen las bandas de paso diferentes entre sí. El filtro 21-i(l .< i < K+N) de paso de banda pasa una señal de una banda de paso predeterminada de la señal de entrada y suministra la señal pasada al circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta o el circuito 23 de cálculo de cantidad característica como una de una pluralidad de señales de subbanda. Además, los filtros 21-1 a 21-K de paso de banda de los filtros 21-1 a 21- (K+N) de paso de banda pasan una señal de la banda alta mayor que la banda de inicio 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 intervalo de tiempo constante con respecto a una pluralidad de señales de subbandas de la banda alta, desde el filtro 21 de paso de banda y suministra la potencia de subbanda de banda alta calculada al circuito 24 de estimación de coeficiente.
El circuito 23 de cálculo de cantidad característica calcula la misma cantidad característica que la cantidad característica calculada por el circuito 14 de cálculo de cantidad característica del aparato 10 de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3 para los mismos intervalos de tiempo respectivos que intervalos de tiempo constantes en los cuales se calcula la potencia de subbanda de banda alta por el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta. Es decir, el circuito 23 de cálculo de cantidad característica calcula una o más características utilizando por lo menos una de una pluralidad de señales de subbanda del filtro 21 de paso de banda, y la señal de instrucción de banda ancha, y suministra las cantidades características calculadas al circuito 24 de estimación de coeficiente.
El circuito 24 de estimación de coeficiente estima el coeficiente (datos de coeficiente) utilizados 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 basándose en la potencia de subbanda de banda alta desde el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y la cantidad característica desde el circuito 23 de cálculo de cantidad característica para cada intervalo de tiempo constante.
Proceso de Aprendizaje de Coeficiente del Aparato de Aprendizaje de Coeficiente.
Después, con referencia al diagrama de flujo en la Figura 10, el proceso de aprendizaje de coeficiente por un aparato de aprendizaje de coeficiente en la Figura 9 se describirá.
En la etapa Sil, el filtro 21 de paso de 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 de paso de banda suministran una pluralidad de señales de subbanda de banda alta mayor 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) de paso de banda suministran una pluralidad de señales de subbanda de banda baja inferior a la banda inicial de expansión al circuito 23 de cálculo de cantidad característica .
En la etapa S12, 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 intervalo de tiempo constante con respecto a una pluralidad de señales de subbanda de banda alta desde los filtros 21 de paso de banda (filtro 21-1 a 21-K de paso de banda) . La potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) se obtiene por la Ecuación (1) antes mencionada. El circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta suministra la potencia de subbanda de banda alta calculada al circuito 24 de estimación de coeficiente.
En la etapa S13, el circuito 23 de cálculo de cantidad característica calcula la cantidad característica para lo mismo que cada intervalo de tiempo que es intervalo de tiempo constante en el cual la potencia de subbanda de banda alta se calcula por el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta.
Además, como se describe a continuación, en el circuito 14 de cálculo de cantidad característica del aparato 10 de expansión de banda de frecuencia en la Figura 3, se asume que las cuatro potencias de subbanda y la depresión de la banda baja se calculan como la cantidad característica y se describirá que las cuatro potencias de subbanda y la depresión de la banda baja calculadas en el circuito 23 de cálculo de cantidad característica del aparato 20 de aprendizaje de coeficiente símilármente .
Es decir, el circuito 23 de cálculo de cantidad característica calcula cuatro potencias de subbanda de banda baja utilizando cuatro señales de subbanda de las mismas cuatro señales de subbandas respectivas ingresadas al circuito 14 de cálculo de cantidad característica del aparato 10 de expansión de banda de frecuencia desde el circuito 21 de paso de banda (filtro 21-(K+1) a 21-(K+4) de paso de banda). Además, el circuito 23 de cálculo de cantidad característica calcula la depresión de la señal de difusión de banda de expansión y calcula la depresión dips(J) basándose en la Ecuación (12) descrita en lo anterior. Además, el circuito 23 de cálculo de cantidad característica suministra las cuatro potencias de subbanda de banda baja y la depresión dips(J) como la cantidad característica al circuito 24 de estimación de coeficiente.
En la etapa S14, el circuito 24 de estimación de coeficiente realiza la estimación de coeficiente d (kb), Dib y Eib basándose en una pluralidad de combinaciones de la potencia de subbanda de banda alta (eb-sb) de las suministradas a los mismos intervalos de tiempo desde el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y el circuito 23 de cálculo de cantidad característica y la cantidad característica (cuatro potencias de subbanda de banda baja y la depresión dips(J)) . Por ejemplo, el circuito 24 de estimación de coeficiente determina los coeficientes Cib(kb), Dib y Eib en la Ecuación (13) al hacer cinco cantidades características (cuatro potencias de subbanda de banda baja y la depresión dips(J)) sean una variable de explicación con respecto a una de las subbandas de las bandas altas, y hacer que la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) sea una variable explicada y realice un análisis de regresión utilizando un método de mínimos cuadrados.
Además, naturalmente el método de estimación de los coeficientes Cib(kb), Dib y Elb no se limita al método antes mencionado y varios métodos de identificación de parámetros comunes pueden aplicarse.
De acuerdo con el proceso descrito en lo anterior, puesto que el aprendizaje de los coeficientes utilizado en la estimación de la potencia de subbanda de banda alta se establece para realizarse al utilizar una señal de instrucción de banda de expansión predeterminada, existe la posibilidad de obtener un resultado producido preferido con respecto a varias señales de entrada ingresadas al aparato 10 de expansión de banda de frecuencia y de este modo puede ser posible reproducir una señal musical que tenga una mejor calidad .
Además, es posible calcular los coeficientes Aib(kb) y Bib en la Ecuación antes mencionada (2) por el método de aprendizaje de coeficiente.
Como se describe en lo anterior, los procesos de aprendizaje de coeficiente se describieron con la premisa de que cada valor de estimación de la potencia de subbanda de banda alta se calcule por la combinación lineal tal como las cuatro potencias de subbanda de banda baja y la depresión 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 limita al ejemplo descrito en lo anterior. Por ejemplo, puesto que el circuito 14 de cálculo de cantidad característica calcula una o más de las cantidades características diferentes a la depresión (variación de tiempo de una potencia de subbanda de banda baja, inclinación, variación de tiempo de la inclinación y variación de tiempo de la depresión) la potencia de subbanda de banda alta puede calcularse, la combinación lineal de una pluralidad de cantidades características de una pluralidad de intervalos antes y después de los intervalos de tiempo J pueden utilizarse, o una función no lineal puede utilizarse, es decir, en el proceso de aprendizaje de coeficiente, el circuito 24 de estimación de coeficiente puede calcular (aprender) el coeficiente en la misma condición que aquel con respecto a la cantidad característica, los intervalos de tiempo y la función utilizada 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 modalidad> En una segunda modalidad, un procesamiento de codificación y el procesamiento de descodificación en el método de codificación característica de banda alta por el codificador y el descodificador se realizan.
Ejemplo de Configuración Funcional del Codificador.
La Figura 11 ilustra un ejemplo de configuración funcional del codificador al cual se aplica la presente invención.
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 cantidad característica, un circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta, un circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta, un circuito 37 de codificación de banda alta, un circuito 38 de multiplexión y un circuito 39 de descodificación de banda baja .
El filtro 31 de paso bajo filtra una señal de entrada utilizando una frecuencia de corte predeterminada y suministra una señal de una banda baja inferior a una frecuencia de corte (después de esto, denominada como señal de banda baja) como señal después de filtración en el circuito 32 de codificación de banda baja, un circuito 33 de división de subbanda y un circuito 34 de cálculo de cantidad característica .
El circuito 32 de codificación de banda baja codifica una señal de banda baja del filtro 31 de paso de bajo y suministra los datos codificados de banda baja obtenidos del resultado en el circuito 38 de multiplexión y en el circuito 39 de descodificación de banda baja.
El circuito 33 de división de subbanda igualmente divide la señal de entrada y la señal de banda baja del filtro 31 de paso bajo en una pluralidad de señales de subbanda que tienen un ancho de banda predeterminado y suministra las señales divididas al circuito 34 de cálculo de cantidad característica o el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta. En particular, el circuito 33 de división de subbanda suministra una pluralidad de señales de subbanda (después de esto denominadas como señal de subbanda de banda baja) obtenidas al ingresar a la señal de banda baja, al circuito 34 de cálculo de cantidad característica. Además, el circuito 33 de división de subbanda suministra la señal de subbanda (después de esto, denominada como señal de subbanda de banda alta) de la banda alta mayor que una frecuencia de corte establecida por el filtro 31 de paso bajo entre una pluralidad de señales de subbanda obtenidas al ingresar una señal de entrada al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
El circuito 34 de cálculo de cantidad característica calcula una o más cantidades características utilizando cualquiera de una pluralidad de 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 de paso bajo y suministra las cantidades características calculadas al circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
El circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta produce una potencia de subbanda de banda pseudo-alta basándose en una o más cantidades características del circuito 34 de cálculo de cantidad característica y suministra la potencia de subbanda de banda pseudo-alta producida al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula una diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta descrita a continuación basándose en la señal de subbanda de banda alta del circuito 33 de división de subbanda y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y suministra la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calculada al circuito 37 de codificación de banda alta.
El circuito 37 de codificación de banda alta codifica la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y suministra los datos codificados de banda alta obtenidos del resultado en el circuito 38 de multiplexion.
El circuito 38 de multiplexion 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 los produce como cadena de codificación de salida.
El circuito 39 de descodificación de banda baja descodifica adecuadamente los datos codificados de banda baja del circuito 32 de codificación de banda baja y suministra los datos codificados obtenidos del resultado al circuito 33 de división de subbanda y el circuito 34 de cálculo de cantidad característica.
Procesamiento de Codificación del Codificador.
Después, con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 12, el procesamiento de codificación por el codificador 30 en la Figura 11 se describirá.
En la etapa Slll, el filtro 31 de paso bajo filtra la señal de entrada utilizando una frecuencia de corte predeterminada y suministra la señal de banda baja como la señal después de filtración en el circuito 32 de codificación de banda baja, el circuito 33 de división de subbanda y el circuito 34 de cálculo de cantidad característica.
En la etapa S112, el circuito 32 de codificación de banda baja codifica la señal de banda baja del filtro 31 de paso bajo y suministra los datos codificados de banda baja obtenidos del resultado al circuito 38 de multiplexión .
Además, para codificación de la señal de banda baja en la etapa S112, un método de codificación adecuado debe seleccionarse de acuerdo con una eficiencia de codificación y una escala de circuito obtenida, y la presente invención no depende del método de codificación.
En la etapa S113, el circuito 33 de división de subbanda igualmente divide la señal de entrada y la señal de banda baja a una pluralidad de señales de subbanda que tienen un ancho de banda predeterminado. El circuito 33 de división de subbanda suministra la señal de subbanda de banda baja obtenida al ingresar la señal de banda baja al circuito 34 de cálculo de cantidad característica. Además, el circuito 33 de división de subbanda suministra la señal de subbanda de banda alta de una banda mayor que una frecuencia del limite de banda, el cual se establece por el filtro 31 de paso bajo de una pluralidad de señales de subbanda obtenidas al ingresar a la señal de entrada al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
En una etapa S114, el circuito 34 de cálculo de cantidad característica calcula una o más cantidades características utilizando por lo menos cualquiera de una pluralidad de señales de subbanda de la señal de subbanda de banda baja para el circuito 33 de división de subbanda y una señal de banda baja del filtro 31 de paso bajo y suministra las cantidades características calculadas al circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta. Además, el circuito 34 de cálculo de cantidad característica en la Figura 11 básicamente tiene la misma configuración y función que aquellas del circuito 14 de cálculo de cantidad característica en la Figura 3. Puesto que un proceso en la etapa S114 sustancialmente es idéntico con aquel de la etapa S4 del diagrama de flujo en la Figura 4, la descripción del mismo se omite.
En la etapa S115, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta produce una potencia de subbanda de banda pseudo-alta basándose en una o más cantidades características del circuito 34 de cálculo de cantidad característica y suministra la potencia de subbanda de banda pseudo-alta producida al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta. Además, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta en la Figura 11 básicamente tiene 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, puesto que un proceso en la etapa S115 sustancialmente es idéntico con el de la etapa S5 de un diagrama de flujo en la Figura 4, la descripción del mismo se omite.
En la etapa S116, un circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta basándose en la señal de subbanda de banda alta del circuito 33 de división de subbanda y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y suministra la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calculada al circuito 37 de codificación de banda alta.
Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la potencia de subbanda (banda alta) power(ib,J) en un intervalo de tiempo constante J con respecto a la señal de subbanda de banda alta del circuito 33 de división de subbanda. Además, en una modalidad de la presente invención, todas las subbandas de la señal de subbanda de banda baja y la subbanda de la señal de subbanda de banda alta se distinguen utilizando el índice ib. El método de cálculo de la potencia de subbanda puede aplicar al mismo método de la primera modalidad, es decir, el método utilizado por la Ecuación (1) a la misma.
Después, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula un valor de diferencia (diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta) powerdiff ( ib, J) entre la potencia de subbanda de banda alta po er (ib, J) y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerih (ib, J) del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta en un intervalo de tiempo J. La diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerdiff (ib, J) se obtiene por la siguiente Ecuación (14) .
Ecuación 14 powerdiff ( ¡b, J) = power ( ib, J) -powerih ( ¡b, 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 banda más baja en la señal de subbanda de banda alta. Además, un índice eb muestra un índice de la subbanda de banda más alta codificada en la señal de subbanda de banda alta.
Como se describe en lo anterior, la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calculada por el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta se suministra al circuito 37 de codificación de banda alta.
En la etapa S117, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y suministra los datos codificados de banda alta obtenidos del resultado al circuito 38 de multiplexión .
Específicamente, el circuito 37 de codificación de banda alta determina que el obtenido al hacer la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta un vector (después de esto, denominado como vector de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta) pertenece a que grupo entre una pluralidad de grupos en un espacio característico de la diferencia de subbanda de potencia de banda pseudo-alta predeterminada. Aquí, el vector de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta en un intervalo de tiempo J tiene, como elemento del vector, un valor de una diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerdiff ( ib, J) para cada índice ib, y muestra el vector de una dimensión (eb-sb) . Además, el espacio característico de la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta se establece como espacio de la dimensión (eb-sb) de la misma manera.
Por lo tanto, el circuito 37 de codificación de banda alta mide una distancia entre una pluralidad de cada vector representativo de una pluralidad de grupos predeterminados y el vector de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta en un espacio característico de la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta, obtiene el índice del grupo que tiene la distancia más corta (después de esto, denominado como ID de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta) y suministra el índice obtenido como los datos codificados de banda alta al circuito 38 de multiplexion.
En la etapa S118, el circuito 38 de multiplexion multiplica los datos codificados de banda baja producidos desde el circuito 32 de codificación de banda baja y los datos codificados de banda alta producidos desde el circuito 37 de codificación de banda alta y produce una cadena de codificación de salida.
Por lo tanto, como codificador en el método de codificación de característica de banda alta, la Solicitud de Patente Japonesa abierta al Público No. 2007-17908 describe una tecnología que produce la señal de subbanda de banda pseudo-alta a partir de la señal de subbanda de banda baja, comparando la señal de subbanda de banda pseudo-alta y la potencia de la señal de subbanda de banda alta entre sí para cada subbanda, calculando una ganancia de potencia para cada subbanda para correlacionar la potencia de la señal de subbanda de banda pseudo-alta con la potencia de la señal de subbanda de banda alta, y provocar la ganancia calculada se incluye en la cadena de codificación como información de la característica de banda alta.
De acuerdo con el proceso descrito en lo anterior, sólo la ID de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta puede incluirse en la cadena de codificación de salida como información para estimar la potencia de subbanda de banda alta en la descodificación. Es decir, por ejemplo, si el número de grupos predeterminados es 64, como información para restablecer la señal de banda alta en un descodificador , una información de 6 bits puede agregarse a la cadena de codificación por un intervalo de tiempo y una cantidad de información incluida en la cadena de codificación puede reducirse para mejorar la eficiencia de codificación comparada con un método descrito en la Solicitud de Patente Japonesa Abierta al Público No. 2007-17908, y es posible reproducir una señal musical que tenga una mejor calidad de sonido.
Además, en los procesos descritos en lo anterior, el circuito 39 de descodificación de banda baja puede ingresar la señal de banda baja obtenida al descodificar los datos codificados de banda baja desde el circuito 32 de codificación de banda baja al circuito 33 de división de subbanda y el circuito 34 de cálculo de cantidad característica si existe un margen en la cantidad característica. En el procesamiento de descodificación por el descodificador, en la cantidad característica se calcula a partir de la señal de banda baja que descodifica los datos codificados de banda baja y la potencia de la subbanda de banda alta se estima basándose en la cantidad característica. Por lo tanto, incluso en el procesamiento de codificación, si la ID de diferencia de potencia de subbandas de banda alta la cual se calcula basándose en la cantidad característica calculada a partir de la señal de banda baja descodificada se incluye en la cadena de codificación, en el procesamiento de descodificación por el descodificador , la potencia de subbanda de banda alta que tiene una mejor precisión puede estimarse. Por lo tanto, es posible reproducir una señal musical que tenga una mejor calidad de sonido.
Ejemplo de Configuración Funcional del Descodificador.
Después, con referencia a la Figura 13, un ejemplo de configuración funcional de un descodificador que corresponde con el codificador 30 en la Figura 11 se describirá .
Un descodificador 40 incluye un circuito 41 de desmultiplexión, un circuito 42 de descodificación de banda baja, un circuito 43 de división de subbanda, un circuito 44 de cálculo de cantidad característica, y un circuito 45 de descodificación de banda alta, un circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada, un circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada, y un circuito 48 de síntesis.
El circuito 41 de desmultiplexión desmultiplexa la cadena de codificación de entrada en los datos codificados de banda alta y los datos codificados de banda baja y suministra los datos codificados de banda baja al circuito 42 de descodificación de banda baja y suministra los datos codificados de banda alta al circuito 45 de descodificación de banda alta.
El circuito 42 de descodificación de banda baja realiza la descodificación de los datos codificados de banda baja a partir del circuito 41 de desmultiplexión. El circuito 42 de descodificación de banda baja suministra una señal de una banda obtenida a partir del resultado de la descodificación (después de esto, denominada como señal de banda baja descodificada) al circuito 43 de división de subbanda, el circuito 44 de cálculo de cantidad característica y el circuito 48 de síntesis.
El circuito 43 de división de subbanda igualmente divide una señal de banda baja descodificada desde el circuito 42 de descodificación de banda baja en una pluralidad de señales de subbanda que tiene un ancho de banda predeterminado y suministra la señal de subbanda (señal de subbanda de banda baja descodificada) al circuito 44 de cálculo de cantidad característica y el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada.
El circuito 44 de cálculo de cantidad característica calcula una o más cantidades características utilizando cualquiera de una pluralidad de señales de subbanda de las señales de subbanda de banda baja descodificada del circuito 43 de división de subbanda, y una señal de banda baja descodificada de un circuito 42 de descodificación de banda baja, y suministra las cantidades características calculadas al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
El circuito 45 de descodificación de banda alta descodifica los datos codificados de banda alta del circuito 41 de desmultiplexion y suministra un coeficiente (después de esto, denominado como coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada. Para estimar una potencia de subbanda de banda alta utilizando una ID de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta obtenida a partir del resultado, el cual se prepara para cada ID predeterminado (índice) , al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
El circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada calcula la potencia de subbanda de banda alta descodificada basándose en una o más cantidades características del circuito 44 de cálculo de cantidad característica y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada desde el circuito 45 de descodificación de banda alta y suministra la potencia de subbanda de banda alta descodificada calculada al circuito 47 de producción de señales de banda alta descodificada.
El circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada produce una señal de banda alta descodificada basándose en una señal de subbanda de banda baja descodificada desde el circuito 43 de división de subbanda y la potencia de subbanda de banda alta descodificada desde el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada y suministra la señal producida y la potencia al circuito 48 de síntesis.
El circuito 48 de síntesis sintetiza una señal de banda baja descodificada a partir del circuito 42 de descodificación de banda baja y la señal de banda alta descodificada a partir del circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada y produce las señales sintetizadas como señal de salida.
Proceso de Descodificación del Descodificador.
Después, un proceso de descodificación que utiliza el descodificador en la Figura 13 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 14.
En la etapa S131, el circuito 41 de desmultiplexión desmultiplexa una cadena de codificación de entrada en los datos codificados de banda alta y los datos codificados de banda baja, y suministra los datos codificados de banda baja al circuito 42 de descodificación de banda baja y suministra los datos codificados de banda alta al circuito 45 de descodificación de banda alta.
En la etapa S132, el circuito 42 de descodificación de banda baja descodifica los datos codificados de banda baja a partir del circuito 41 de desmultiplexión y suministra la señal de banda baja descodificada obtenida a partir del resultado al circuito 43 de división de subbanda, el circuito 44 de cálculo de cantidad característica y el circuito 48 de síntesis .
En la etapa S133, el circuito 43 de división de subbanda igualmente divide la señal de banda baja descodificada del circuito 42 de descodificación de banda baja en una pluralidad de señales de subbanda que tiene un ancho de banda predeterminado y suministra la señal de subbanda de banda baja descodificada obtenida al circuito 44 de cálculo de cantidad característica y el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada.
En la etapa S134, el circuito 44 de cálculo de cantidad característica calcula una o más cantidades características de cualquiera de una pluralidad de señales de subbanda de las señales de subbanda de banda baja descodificada del circuito 43 de división de subbanda y la señal de banda baja descodificada del circuito 42 de descodificación de banda baja y suministra las señales al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada. Además, el circuito 44 de cálculo de cantidad característica en la Figura 13 básicamente tiene la misma configuración y función que el circuito 14 de cálculo de cantidad característica en la Figura 3 y el proceso en la etapa S134 tiene el mismo proceso en la etapa S4 de un diagrama de flujo en la Figura 4. Por lo tanto, la descripción del mismo se omite.
En la etapa S135, el circuito 45 de descodificación de banda alta descodifica los datos codificados de banda alta del circuito 41 de desmultiplexión y suministra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada preparado para cada ID predeterminado (índice) utilizando la ID de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta obtenida a partir del resultado al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
En la etapa S136, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada calcula la potencia de subbanda de banda alta descodificada basándose en una o más cantidades características del circuito 44 de cálculo de cantidad característica y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada a partir del circuito 45 de descodificación de banda alta y suministra la potencia al circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada. Además, puesto que la descodificación de banda alta, descodificación del circuito 46 de cálculo de subbanda de banda alta en la Figura 13 tiene la misma configuración y 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 S136 tiene el mismo proceso en la etapa S5 del diagrama de flujo en la Figura 4, la descripción detallada se omite.
En la etapa S137, el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada produce una señal de banda alta descodificada basándose en una señal de subbanda de banda baja descodificada desde el circuito 43 de división de subbanda y una potencia de subbanda de banda alta descodificada desde el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada. Además, puesto que el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada en la Figura 13 básicamente tiene la misma configuración y función que el circuito 16 de producción de señal de banda alta en la Figura 3 y el proceso en la etapa S137 tiene el mismo proceso que en la etapa S6 del diagrama de flujo en la Figura 4, la descripción detallada del mismo se omite.
En la etapa S138, el circuito 48 de síntesis sintetiza una señal de banda baja descodificada a partir del circuito 42 de descodificación de banda baja y una señal de banda alta descodificada a partir del circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada y produce la señal sintetizada como señal una de salida.
De acuerdo con el proceso descrito en lo anterior, es posible mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta y de este modo es posible reproducir señales musicales que tengan una buena calidad en la descodificación al utilizar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta para descodificar en respuesta a la característica de diferencia entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta calculada con anticipación en la codificación y una potencia de subbanda de banda alta actual .
Además, de acuerdo con el proceso, puesto que la información para producir una señal de banda alta incluida en la cadena de codificación tiene sólo una ID de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta, es posible realizar de manera efectiva el proceso de descodificación.
Como se describe en lo anterior, aunque el proceso de codificación y el proceso de descodificación de acuerdo con la presente invención se describen, después de esto, un método para calcular cada vector representativo de una pluralidad de grupos en un espacio especifico de una diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-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 descodificada producido por el circuito 45 de descodificación de banda alta del descodificador 40 en la Figura 13 se describirán.
Método de Cálculo para Calcular el Vector Representativo de una Pluralidad de Grupos en Espacio Especifico de Diferencia de Potencia de Subbanda de Banda Pseudo-alta y Descodificación de Coeficiente de Estimación de Potencia de subbanda de Banda Alta que Corresponde con Cada Grupo.
Como forma de obtener el vector representativo de una pluralidad de grupos y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada de cada grupo, es necesario preparar el coeficiente para estimar la potencia de subbanda de banda alta en una alta precisión para descodificar en respuesta a un vector de diferencia de potencia de subbanda pseudo-alta calculado en la codificación. Por lo tanto, el aprendizaje se realiza por una señal de instrucción de banda ancha con anticipación y el método para determinar el aprendizaje se aplica basándose en el resultado de aprendizaje.
Ejemplo de Configuración Funcional de Aparato de Aprendizaje de Coeficiente.
La Figura 15 ilustra un ejemplo de configuración funcional de un aparato de aprendizaje de coeficiente que realiza el aprendizaje de un vector representativo de una pluralidad de grupos y un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada de cada grupo .
Es preferible que un componente de señal de la señal de instrucción de banda ancha ingresada en el aparato 50 de aprendizaje de coeficiente en la Figura 15 y una frecuencia de corte o menos establecida por un filtro 31 de paso bajo del codificador 30 es una señal de banda baja descodificada en la cual la señal de entrada en el codificador 30 pasa a través del filtro 31 de paso bajo, que se codifica por el circuito 32 de codificación de banda baja y que se descodifica por el circuito 42 de descodificación de banda baja del descodificador 40.
Un aparato 50 de aprendizaje de coeficiente incluye el filtro 51 de paso bajo, un circuito 52 de división de subbanda, un circuito 53 de cálculo de cantidad característica, un circuito 54 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta, un circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta, un circuito 56 de agrupación de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y un circuito 57 de estimación de coeficiente.
Además, puesto que cada filtro 51 de paso bajo, el circuito 52 de división de subbanda, el circuito 53 de cálculo de cantidad característica y el circuito 54 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta en el aparato 50 de aprendizaje de coeficiente en la Figura 15 básicamente tiene la misma configuración y función que cada uno del filtro 31 de paso bajo, el circuito 33 de división de subbanda, el circuito 34 de cálculo de cantidad característica y el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta en el codificador 30 en la Figura 11, la descripción de los mismos se omite adecuadamente .
En otras palabras, aunque el circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta proporciona la misma configuración y función que el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta en la Figura 11, la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calculada se suministra al circuito 56 de agrupación de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y la potencia de subbanda de banda alta calculada cuando se calcula la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta se suministra al circuito 57 de estimación de coeficiente.
El circuito 56 de agrupación de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta agrupa un vector de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta definido a partir de una diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y calcula el vector representativo de cada grupo.
El circuito 57 de estimación de coeficiente calcula el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta para cada grupo agrupado por el circuito 56 de agrupación de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta basándose en una potencia de subbanda de banda alta a partir del circuito 57 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y una o más cantidades características del circuito 53 de cálculo de cantidad característica.
Proceso de Aprendizaje de Coeficiente del Aparato de Aprendizaje de Coeficiente.
Después, un proceso de aprendizaje de coeficiente por el aparato 50 de aprendizaje de coeficiente en la Figura 15 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 16.
Además, el proceso de la etapa S151 a S155 de un diagrama de flujo en la Figura 16 es idéntico a aquel de la etapa Slll, S113 a S116 de un diagrama de flujo en la Figura 12 excepto que en la entrada de señal al aparato 50 de aprendizaje de coeficiente es una señal de instrucción de banda ancha, y de este modo la descripción de la misma se omite.
Es decir, en la etapa S156, el circuito 56 de agrupación de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta agrupa una pluralidad de vectores de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta (una gran cantidad de intervalos de tiempo) obtenidos a partir de una diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta a 64 grupos y calcula el vector representativo para cada grupo. Como ejemplo de un método de agrupación, por ejemplo, agrupación por el método k-medios puede aplicarse. El circuito 56 de agrupación de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta establece un vector central de cada grupo obtenido a partir del resultado que realiza la agrupación por el método de k-medios al vector representativo de cada grupo. Además, un método para la agrupación o el número de grupo no se limita al mismo, pero puede aplicarse a otro método.
Además, el circuito 56 de agrupación de diferencia a la potencia de subbanda de banda pseudo-alta divide la distancia entre 64 vectores representativos y el vector de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta obtenido a partir de la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 55 de cálculo de diferencia en la potencia de subbanda de banda pseudo-alta en intervalos de tiempo J y determina el índice CID(J) del grupo incluido en el vector representativo que tiene la distancia más corta. Además, el índice CID(J) toma un valor entero de 1 al número de grupos (por ejemplo, 64) . Por lo tanto, el circuito 56 de agrupación de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta produce el vector representativo y suministra el índice CID(J) al circuito 57 de estimación de coeficiente.
En la etapa S157, el circuito 57 de estimación de coeficiente calcula un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada en cada grupo, cada conjunto teniendo el mismo índice CID(J) (incluido en el mismo grupo) en una pluralidad de combinaciones de un número (eb-sb) de la potencia de subbanda de banda alta y la cantidad característica suministrada en los mismos intervalos de tiempo desde el circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y el circuito 53 de cálculo de cantidad característica. Un método para calcular el coeficiente por el circuito 57 de estimación de coeficiente es idéntico con el método por el circuito 24 de estimación de coeficiente del aparato 20 de aprendizaje de coeficiente en la Figura 9. Sin embargo, el otro método puede utilizarse .
De acuerdo con el procesamiento descrito en lo anterior, al utilizar una señal de instrucción de banda ancha predeterminada, puesto que un aprendizaje para que cada vector representativo de una pluralidad de grupos en el espacio específico de la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-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 descodificada producido por el circuito 45 de descodificación de banda alta del descodificador 40 en la Figura 13 se realiza, es posible obtener el resultado de salida deseado con respecto a varias señales de entrada ingresadas al codificador 30 y varias cadenas de codificación de entrada ingresadas al descodificador 40 y es posible reproducir una señal musical que tenga la alta calidad.
Además, con respecto a la codificación y descodificación de la señal, los datos de coeficiente para calcular la potencia de subbanda de banda alta en el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta al codificador 30 y el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada del descodificador 40 puede procesarse como sigue. Es decir, es posible grabar el coeficiente en la posición frontal de la cadena de codificación al utilizar los diferentes datos de coeficiente por el tipo de señal de entrada.
Por ejemplo, es posible lograr una mejora en eficiencia de codificación al cambiar los datos de coeficiente por una señal tal como conversación y jazz.
La Figura 17 ilustra la cadena de codificación obtenida a partir del método anterior.
La cadena de codificación A en la Figura 17 codifica la conversación y datos a de coeficiente óptimo en la conversación se graban en un encabezado.
En este contraste, puesto que la cadena de codificación B en la Figura 17 codifica jazz, los datos ß de coeficiente óptimo en jazz se registran en el encabezado.
La pluralidad de datos del coeficiente descritos en lo anterior puede aprenderse fácilmente por el mismo tipo de señal musical con anticipación y el codificador 30 puede seleccionar los datos de coeficiente de la información en género registrada en el encabezado de la señal de entrada. Además, el género se determina al realizar un análisis de forma de onda de la señal y los datos del coeficiente pueden seleccionarse. Es decir, un método de análisis de género de la señal no se limita en particular.
Cuando le permite en tiempo cálculo, el codificador 30 se encuentra equipado con el aparato de aprendizaje descrito en lo anterior y de este modo el proceso realiza al utilizar el coeficiente dedicado a la señal y como se ilustra en la cadena de codificación C en la Figura 17, finalmente, también es posible grabar el coeficiente del encabezado.
Una ventaja de utilizar el método se describirá como sigue.
Una forma de la potencia de subbanda de banda alta incluye una pluralidad de posiciones similares en una señal de entrada. Al utilizar una característica de una pluralidad de señales de entrada, y al realizar el aprendizaje de coeficiente para estimación de la potencia de subbanda de banda alta cada señal de entrada, por separado, en redundancia debido a la posición similar de la potencia de subbanda de banda alta se reduce, por lo que se mejora la eficiencia de codificación. Además, es posible realizar estimación de la potencia de subbanda de banda alta con mayor precisión que el aprendizaje de coeficiente para estimar la potencia de subbanda de banda alta utilizando una pluralidad de señales estadísticamente.
Además, como se describe en lo anterior, los datos de coeficientes aprendidos a partir de la señal de entrada para descodificar puede tomar la forma para insertarse una vez en cada uno de los intervalos . <3. Tercera Modalidad> Ejemplo de Configuración Funcional del Codificador.
Además, aunque se describió que la ID de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta se produce desde el codificador 30 hasta el descodificador 40 como en los datos codificados de banda alta, el índice de coeficiente para obtener el coeficiente de estimación de potencia de subbanda alta descodificada puede establecerse como los datos codificados de banda alta.
En este caso, el codificador 30 , por ejemplo, se configura como se ilustra en la Figura 18 . Además, en la Figura 18 , las partes que corresponden con las partes en la Figura 11 tiene el mismo número de referencia y la descripción de la misma se omite adecuadamente.
El codificador 30 en la Figura 18 es el mismo excepto que el codificador 30 en la Figura 11 y el circuito 39 de descodificación de banda baja no se proporcionan y el resto es lo mismo.
En el codificador 30 en la Figura 18 , el circuito 34 de cálculo de cantidad característica calcula la potencia de subbanda de banda baja y la cantidad característica de utilizar la señal de subbanda de banda baja suministrada desde el circuito 33 de división de subbanda y se suministra al circuito 3 5 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta .
Además, en el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta, una pluralidad de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada obtenidos por el análisis de regresión predeterminado corresponde con un índice de coeficiente que especifica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada que va a grabarse.
Específicamente, conjuntos de un coeficiente AÍb(kb) y un coeficiente Bj.b para cada subbanda utilizada en la operación de la Ecuación ( 2 ) descrita en lo anterior se preparan con anticipación como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada. Por ejemplo, el coeficiente Aib(kb) y el coeficiente Bib se calculan por un análisis de regresión que utiliza un método de mínimos cuadrados al establecer 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 anticipación. 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 utilizan como la señal de instrucción de banda ancha.
El circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la potencia de subbanda de banda pseudo-alta de cada subbanda del lado de banda alta al utilizar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada y la cantidad característica del circuito 34 de cálculo de cantidad característica para cada uno de un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada registrado y suministra la potencia de subbanda al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda pseudo-alta.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta compara la potencia de subbanda de banda alta obtenida a partir de las señal de subbanda de banda alta suministrada desde el circuito 33 de división de subbanda con la potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta suministra el índice de coeficiente del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada, en el cual la potencia de subbanda de banda pseudo-alta cerrada a la potencia de subbanda de banda pseudo-alta más alta se obtiene entre resultado de la comparación y una pluralidad de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada al circuito 37 de codificación de banda alta. Es decir, el índice de coeficiente del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada del cual la señal de banda alta de la señal de entrada que se reproduce en la descodificación que es la señal de banda alta descodificada más cercana a un valor verdadero se obtiene.
Proceso de Codificación del Codificador.
Después, con referencia al diagrama de flujo en la Figura 19, un proceso de codificación realizado por el codificador 30 en la Figura 18 se describirá. Además, el procesamiento de la etapa S181 a la etapa S183 es idéntico con aquel de la etapa Slll a S113 en la Figura 12. Por lo tanto, la descripción del mismo se omite.
En la etapa S184, el circuito 34 de cálculo de cantidad característica calcula la cantidad característica al utilizar la señal de subbanda de banda baja del circuito 33 de división de subbanda y suministra la cantidad característica al circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
Especialmente, el circuito 34 de cálculo de cantidad característica calcula una cantidad característica, la potencia de subbanda de banda baja power(ib,J) de los intervalos J (donde, 0<J) con respecto a cada subbanda ib (donde, sb-3<ib<sb) en un lado de banda baja al realizar la operación de la Ecuación (1) descrita en lo anterior. Es decir, la potencia de subbanda de banda baja power (ib,J) calcula al digitar un valor de la media cuadrática del valor ejemplar de cada muestra de la señal de subbanda de banda baja que constituye los intervalos J.
En la etapa S185, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la potencia de subbanda de banda pseudo-alta basándose en la cantidad característica suministrada desde el circuito 34 de cálculo de cantidad característica y suministra la potencia de subbanda de banda pseudo-alta en el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
Por ejemplo, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest ( ib, J) , que realiza la Ecuación (2) antes mencionada al utilizar el coeficiente Aib (kb) y el coeficiente Bib registrado como el coeficiente de potencia de subbanda de banda alta descodificada con anticipación y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest ( ib, J) que realiza la operación de la Ecuación (2) antes mencionada al utilizar 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 suministrado como la cantidad característica y el coeficiente Bj.b se agrega a la suma de la potencia de subbanda de banda baja por la cual se multiplica el coeficiente y después se vuelve la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest ( ib, J) . Esta potencia de subbanda de banda pseudo-alta se calcula para cada subbanda del lado de banda alta en el cual el índice es sb+1 a eb.
Además, el circuito 3 5 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta realiza el cálculo de la potencia de subbanda de banda pseudo-alta para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada registrado con anticipación. Por ejemplo, se asume que el índice de coeficiente permite un K (donde, 2<K) número de descodificación del coeficiente de estimación de subbanda de banda alta que se prepare con anticipación. En este caso, la potencia de subbanda de banda pseudo-alta de cada subbanda se calcula por cada uno de los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificado K.
En la etapa S186 , el circuito 3 6 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta basándose en una señal de subbanda de banda alta del circuito 33 de división de subbanda, y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta no realiza la misma operación que la Ecuación (1) descrita en lo anterior y calcula la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) en los intervalos J con respecto a la señal de subbanda de banda alta desde el circuito 33 de división de subbanda. Además, en la modalidad, todas las subbandas de la señal de subbanda de banda baja y la señal de subbanda de banda alta se distingue al utilizar el índice ib.
Después, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta realiza la misma operación que la Ecuación (14) descrita en lo anterior y calcula la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) en los intervalos J y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest ( ib, J) . En este caso, la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerdiff (ib, J) se obtiene para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada con respecto a cada subbanda del lado de banda alta cuyo índice es sb+1 a eb.
En la etapa S187, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la siguiente Ecuación (15) para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada y calcula una suma de cuadrados de la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
Ecuación 15 E (J, i d) = ¡ d ) } 2 ... (15) Además, en la Ecuación (15) , la suma del cuadrado para una diferencia E (J, id) se obtiene con respecto al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada en el cual el índice de coeficiente es id y los intervalos 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 descodificada en el cual el índice de coeficiente es id, potencia de subbanda de banda alta descodificada y muestra la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta (po erdiff (ib, J) ) de la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta owerdiff (ib, J) de los intervalos J de la subbanda cuyo índice es ib. La suma del cuadrado de una diferencia E(J, id) se calcula con respecto al número de ? de cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
La suma del cuadrado para una diferencia E(J, id) obtenida en lo anterior muestra un grado similar de la potencia de subbanda de banda alta calculada a partir de la señal de banda alta actual y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta calculada utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada, cuyo índice de coeficiente 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, entre más pequeña sea la suma del cuadrado para la diferencia E(J, id), mayor será la señal de banda alta descodi icada cerrada por la señal de banda alta actual que se obtiene por la operación utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada. Es decir, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada en el cual la suma del cuadrado para la diferencia E(J, id) es mínima es un coeficiente de estimación más adecuado para el proceso de expansión de banda de frecuencia realizado en la descodificación de la cadena de codificación de salida.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta selecciona la suma del cuadrado para la diferencia que tiene un valor mínimo entre las K sumas del cuadrado para la diferencia E(J, id) y suministra el índice de coeficiente que muestra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada que corresponde con la suma del cuadrado para la diferencia al circuito 37 de codificación de banda alta.
En la etapa S188, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica el índice de coeficientes suministrados desde el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y suministra los datos codificados de banda alta obtenidos al circuito 38 de multiplexión .
Por ejemplo, en la etapa S188, una codificación de entropía y similar se realiza con respecto al índice de coeficiente. Por lo tanto, la cantidad de información de los datos codificados de banda alta producidos en el descodificador 40 puede comprimirse. Además, si los datos codificados de banda alta son información de que un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada óptimo se obtiene, cualquier información es preferible; por ejemplo, el índice puede ser los datos codificados de banda alta como son.
En la etapa S189, el circuito 38 de multiplexión multiplexa los datos codificados de banda baja suministrados desde el circuito 32 de codificación de banda baja y los datos codificados de banda alta suministrados desde el circuito 37 de codificación de banda alta y produce la cadena de codificación de salida y el proceso de codificación se completa.
Como se describe en lo anterior, el coeficiente estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada de manera más adecuada en el proceso puede obtenerse al producir los datos codificados de banda alta obtenidos al codificar el índice de coeficiente como la cadena de codificación de salida en el descodificador 40 que recibe una entrada de la cadena de codificación de salida, junto con los datos codificados de baja frecuencia. Por lo tanto, es posible obtener una señal que tenga mayor calidad.
Ejemplo de Configuración Funcional del Descodificador Además, la cadena de codificación de salida producida del codificador 30 en la Figura 18 se ingresa como la cadena de codificación de entrada y por ejemplo, el descodificador 40 para descodificar es la configuración ilustrada en la Figura 20. Además, en la Figura 20, las partes que corresponden al caso de la Figura 13 utilizan el mismo símbolo y la descripción se omite.
El descodificador 40 en la Figura 20 es idéntico con el descodificador 40 en la Figura 13 en que el circuito 41 de desmultiplexión en el circuito 48 de síntesis se configura, pero es diferente del descodificador 40 en la Figura 13 ya que la señal de banda baja descodificada del circuito 42 de descodificación de banda baja se suministra al circuito 44 de cálculo de cantidad característica.
En el descodificador 40 en la Figura 20, el circuito 45 de descodificación de banda alta registra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada idéntico con el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada en el cual el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda pseudo-alta en la Figura 18 se registra con anticipación. Es decir, el conjunto del coeficiente Aib(kb) y coeficiente Bib como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada por el análisis de regresión se registra para corresponder con el índice de coeficiente.
El circuito 45 de descodificación de banda alta descodifica los datos codificados de banda alta suministrados en el circuito 41 de desmultiplexión y suministra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada indicado por el índice de coeficiente obtenido a partir del resultado al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
Proceso de Descodificación del Descodificador .
Después, el proceso de descodificación realizado por el descodificador 40 en la Figura 20 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 21.
El proceso de descodificación inicia si la cadena de codificación de salida producida desde el codificador 30 se proporciona como la cadena de codificación de entrada al descodificador 40. Además, puesto que los procesos de la etapa S211 a la etapa S213 son idénticos a los de la etapa S131 a la S133 en la Figura 14, la descripción se omite.
En la etapa S214, el circuito 44 de cálculo de cantidad característica calcula la cantidad característica al utilizar la señal de subbanda de banda baja descodificada desde el circuito 43 de división de subbanda y la suministra al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada. En detalle, el circuito 44 de cálculo de cantidad característica calcula la cantidad característica de la potencia de subbanda de banda baja power(ib,J) de los intervalos J (pero, 0<J) al realizar la operación de la Ecuación (1) descrita en lo anterior con respecto a cada subbanda ib del lado de la banda baja.
En la etapa S215, el circuito 45 de descodificación de banda alta realiza descodificación de los datos codificados de banda alta suministrados desde el circuito 41 de desmultiplexión y suministra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada indicado por el índice de coeficiente obtenido del resultado en el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada. Es decir, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se produce, el cual se indica por el índice de coeficiente obtenido por la descodificación en una pluralidad de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada registrados en el circuito 45 de descodificación de banda alta con anticipación.
En la etapa S216, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada calcula la potencia de subbanda de banda alta descodificada basándose en la cantidad característica suministrada desde el circuito 44 de cálculo de cantidad característica y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada suministrado desde el circuito 45 de descodificación de banda alta y lo suministra al circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada.
Es decir, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada reali2a la operación de la Ecuación (2) descrita en lo anterior utilizando el coeficiente Aib(kb) como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada 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 descodificada. Por lo tanto, la potencia de subbanda de banda alta descodificada se obtiene con respecto a cada subbanda del lado de banda alta, cuyo índice es sb+1 a eb.
En la etapa S217, el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada produce la señal de banda alta descodificada basándose en la señal de subbanda de banda baja descodificada suministrada desde el circuito 43 de división de subbanda y la potencia de subbanda de banda alta descodificada suministrada desde el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
En detalle, el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada realiza la operación de la Ecuación (1) antes mencionada utilizando la señal de subbanda de banda baja descodificada 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 señal de banda alta descodificada calcula la cantidad de ganancia G(ib, J) para cada subbanda del lado de banda alta al realizar la operación de la Ecuación (3) descrita en lo anterior utilizando la potencia de subbanda de banda baja y la potencia de subbanda de banda alta descodificada, obtenida.
Además, el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada produce la señal de subbanda de banda alta x3(ib, n) al realizar la operación de las Ecuaciones (5) y (6) descritas en lo anterior utilizando la cantidad de ganancia G(ib, J) y la señal de subbanda de banda baja descodificada con respecto a cada subbanda del lado de banda alta.
Es decir, el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada realiza una modulación por amplitud de la señal de subbanda de banda alta descodificada x(ib, n) en respuesta a la relación de la potencia de subbanda de banda baja con la potencia de subbanda de banda alta descodificada y de este modo realiza la modulación de frecuencia de la señal de subbanda de banda baja descodificada (x2(ib, n) obtenida. Por lo tanto, la señal del componente de frecuencia de la subbanda del lado de banda baja se convierte en la señal del componente de frecuencia de la subbanda del lado de banda al a y la señal de subbanda de banda alta x3(ib, n) se obtiene.
Como se describe en lo anterior, los procesos para obtener la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda es un proceso descrito a continuación en mayor detalle.
Las cuatro subbandas que se encuentran en línea en el área de frecuencia se denominan como el bloque de banda y la banda de frecuencia se divide de modo que un bloque de banda (después de esto, denominado como 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 este caso, por ejemplo, la banda que incluye la subbanda en la cual el índice de lado de banda alta incluye sb+1 a sb+4 es un bloque de banda. Además, el lado de banda alta, es decir, un bloque de banda que incluye subbanda en la cual el índice es sb+1 o más particularmente se denomina como el bloque de banda alta.
Además, se pone atención a una subbanda que constituye el bloque de banda alta y la señal de subbanda de banda alta de la subbanda (después de esto, denominada como subbanda de atención) se produce. En primer lugar, el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada especifica las subbandas de bloque de banda baja que tiene la misma 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 posición con respecto a la subbanda de atención se establece como la subbanda que el índice es sb-3 puesto que la subbanda de atención es una banda que la frecuencia es la más baja en los bloques de banda alta.
Como se describe en lo anterior, la subbanda, si la subbanda del bloque de banda baja que tiene la misma relación de posición de la subbanda de atención específica, la potencia de subbanda de banda baja y la señal de banda de banda baja descodificada y la potencia de subbanda de banda alta descodificada se utiliza y la señal de subbanda de banda alta de la subbanda de atención se produce.
Es decir, la potencia de subbanda de banda alta descodificada y la potencia de subbanda de banda baja se sustituyen por la Ecuación (3), de manera que la cantidad de ganancia de acuerdo con la proporción de la potencia de la misma se calcula. Además, la cantidad de ganancia calculada se multiplica por la señal de subbanda de banda baja descodificada, la señal de subbanda de banda baja descodificada multiplicada por la cantidad de ganancias se establece como la modulación de frecuencia por la operación de la Ecuación (6) para establecerse 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 señal de banda alta descodificada realiza la Ecuación (7) descrita en lo anterior para obtener la suma de cada una de la señales de subbanda de banda alta y para producir la señal de banda alta descodificada. El circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada suministra la señal de banda alta descodificada obtenida al circuito 48 de síntesis y el proceso procede desde la etapa S217 a la etapa S218 y después el proceso de descodificación se termina.
En la etapa S218, el circuito 48 de síntesis sintetiza la señal de banda baja descodificada del circuito 42 de descodificación de banda baja y la señal de banda alta descodificada del circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada y produce la señal de salida.
Como se describe en lo anterior, puesto que el descodificador 40 obtenido y el índice de coeficiente de los datos codificados de banda alta obtenidos de la desmultiplexión de la cadena de codificación de entrada y calcula y la potencia de subbanda de banda alta descodificada por el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada indicado al utilizar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada indicado por el índice de coeficiente, 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 Modalidad> Procesos de Codificación del Codificador.
En primer lugar, como se describe en lo anterior, el caso en que sólo el índice de coeficiente se incluye en los datos codificados de banda alta se describe. Sin embargo, la otra información puede incluirse.
Por ejemplo, si el índice de coeficiente se incluye en los datos codificados de banda alta, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada para que la potencia de subbanda de banda alta descodificada se acerca más a la potencia de subbanda de banda alta de la señal de banda alta actual se le notifica del lado del descodificador 40.
Por lo tanto, la potencia de subbanda de banda alta actual (valor verdadero) y la potencia de subbanda de banda alta descodificada (valor de estimación) obtenida a partir del descodificador 40 produce la diferencia sustancialmente igual a la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerdiff ( ib, J) calculada a partir del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta .
En la presente, si el índice de coeficiente y la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta de la subbanda se incluye en los datos codificados de banda alta, el error de la potencia de subbanda de banda alta descodificada con respecto a la potencia de subbanda de banda alta actual se conoce aproximadamente en el lado del descodificador 40. Si así, es posible mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta utilizando la diferencia.
El proceso de codificación y el proceso de descodificación en un caso donde la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-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 realizado 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 S241 a la etapa S246 son idénticos con aquellos de la etapa S181 a la etapa S186 en la Figura 19. Por lo tanto, la descripción de los mismos se omite.
En la etapa S247, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta realiza la operación de la Ecuación (15) descrita en lo anterior para calcular la suma E (J, id) de los cuadrados para la diferencia para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta selecciona la suma de los cuadrados para la diferencia donde la suma de los cuadrados para la diferencia se establece como un mínimo en la suma de los cuadrados para la diferencia entre la suma E (J,id) de los cuadrados para diferencia y suministra el índice de coeficiente que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada y corresponde con la suma del cuadrado para la diferencia al circuito 37 de codificación de banda alta.
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta suministra la diferencia de potencia de subbanda pseudo-alta powerdiff (ib, J) de cada subbanda obtenida con respecto al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada que corresponde con la suma seleccionada de los cuadrados del error residual al circuito 37 de codificación de banda alta.
En la etapa S248, el circuito 37 de codificación de banda alta codifica el índice de coeficiente y la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta suministrado a partir del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta y suministra los datos codificados de banda alta obtenidos a partir del resultado en el circuito 38 de multiplexión.
Por lo tanto, la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-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 suministra como datos codificados de banda alta al descodificador 40.
Si los datos codificados de banda alta se obtienen, después de esto, el proceso de codificación de la etapa S249 se realiza para terminar el proceso de codificación. Sin embargo, el proceso de la etapa S249 es idéntico con el proceso de la etapa S189 en la Figura 19. Por lo tanto, la descripción se omite.
Como se describe en lo anterior, si la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta se incluye en los datos codificados de banda alta, es posible mejorar la precisión y estimación de la potencia de subbanda de banda alta y obtener la señal musical que tenga buena calidad en el descodificador 40.
Procesamiento de Descodificación del Descodificador .
Después, un proceso de descodificación realizado por el descodificador 40 en la Figura 20 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 23. Además, el proceso de la etapa S271 a la etapa S274 es idéntico con aquellos de la etapa S211 a la etapa S214 en la Figura 21. Por lo tanto, la descripción de los mismos se omite.
En la etapa S275, el circuito 45 de descodificación de banda alta realiza la descodificación de los datos codificados de banda alta suministrados desde el circuito 41 de desmultiplexión. Además, el circuito 45 de descodificación de banda alta suministra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada indicado por el índice de coeficiente obtenido por la descodificación y la referencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta de cada subbanda obtenida por la descodificación en el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada .
En una etapa S276, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada calcula la potencia de subbanda de banda alta descodificada basándose en la cantidad característica suministrada desde el circuito 44 de cálculo de cantidad característica y el coeficiente 216 de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada suministra desde el circuito 45 de descodificación de banda alta. Además, la etapa S276 tiene el mismo proceso que la etapa S216 en la Figura 21.
En la etapa S277, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada agrega la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-al a suministrada desde el circuito 45 de descodificación de banda alta a la potencia de subbanda de banda alta descodificada y suministra el resultado agregado como una potencia de subbanda de banda alta descodificada final al circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada.
Es decir, la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta de la misma subbanda se agrega a la potencia de subbanda de banda alta descodificada y cada subbanda calculada.
Además, después de esto, los procesos de la etapa S278y la etapa S279 se realizan y el proceso de descodificación se termina. Sin embargo, sus procesos son idénticos con la etapa S217 y la etapa S218 en la Figura 21. Por lo tanto, la descripción se omitirá.
Al hacer lo anterior, el descodificador 40 obtiene el índice de coeficiente y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta a partir de los datos codificados de banda alta obtenidos al desmultiplexar la cadena de codificación de entrada. Además, el descodificador 40 calcula potencia de subbanda de banda alta descodificada utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda alta descodificada indicado por el índice de coeficiente y la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta. Por lo tanto, es posible mejorar la precisión de la potencia de subbanda de banda alta y reproducir la señal musical que tiene una 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 descodificador 40, es decir, la diferencia (después de esto, denominada como estimación de diferencia entre el dispositivo) entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta y la potencia de subbanda de banda alta descodificada puede considerarse.
En este caso, por ejemplo, la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta que sirve como los datos codificados de banda alta se corrige por la estimación de diferencia entre los dispositivos y la estimación de diferencia entre los dispositivos se incluye en los datos codificados de banda alta, la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta se corrige por la diferencia de estimación entre el aparato en el lado del descodificador 40. Además, la diferencia de estimación entre el aparato puede grabarse en el lado del descodificador 40 con anticipación y el descodificador 40 puede hacer corrección al agregar la diferencia de estimación entre los dispositivos a la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta. Por lo tanto, es posible obtener la señal de banda alta descodificada cerrada en la señal de banda alta actual. <5. Quinta Modalidad> Además, en el codificador 30 en la Figura 18, se describe que el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta selecciona el índice óptimo de una pluralidad de índices de coeficiente que utiliza la suma de cuadrados E(J,id) para una diferencia. Sin embargo, el circuito puede seleccionar el índice de coeficiente utilizando el índice diferente de la suma del cuadrado para una diferencia.
Por ejemplo, como un índice que selecciona un índice de coeficiente, el valor del cuadrado medio, el valor máximo y un valor promedio de un error residual de la potencia de subbanda de banda alta y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta pueden utilizarse. En este caso, el codificador 30 en la Figura 18 realiza el proceso de codificación ilustrado en un diagrama de flujo en la Figura 2 .
Un proceso de codificación que utiliza el codificador 30 se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 24. Además, los procesos de la etapa S301 a etapa S305 son idénticos a aquellos de la etapa S181 a la etapa S185 en la Figura 19. Por lo tanto, la descripción se omitirá. Si los procesos de la etapa S301 a la etapa S305 se realizan, la potencia de subbanda de banda pseudo-alta de cada subbanda se calcula para cada K número de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
En la etapa S306, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula un valor de estimación Res(id,J) utilizando un intervalo actual J que se procesa para cada K número de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
En detalle, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la potencia de subbanda de banda alta power(ib,J) en los intervalos J al realizar la misma operación que la Ecuación (1) descrita en lo anterior utilizando la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda suministrada desde el circuito 33 de división de subbanda. Además, en una modalidad de la presente invención, es posible discriminar toda la subbanda de la señal de subbanda de banda baja y la subbanda de banda alta utilizando el índice ib.
Si la potencia de subbanda de banda alta power (ib, J) se obtiene, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la siguiente Ecuación (16) y calcula el valor del cuadrado medio cuadrado residual Resstd ( id, J) .
Ecuación 16 Resstd ( i d. J) ... (16) Es decir, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power (ib, J) y la potencia de subbanda de banda pseudo-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 cuadrado para la diferencia se vuelve el valor de la media cuadrática residual Resstd (id, J) . Además, la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerrest (ibh, id, J) indica la potencia de subbanda de banda pseudo-alta de los intervalos J de la subbanda donde el índice es ib, el cual se obtiene con respecto al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada donde el índice es ib.
Continuamente, el circuito 3 6 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-al a calcula la siguiente Ecuación ( 17 ) y calcula el valor máximo residual Resmax ( id, J) .
Ecuación 17 Resmax ( ¡ d, J) = max ¡ { I power ( i b, J) -powerest ( i , i d, J) | } . . . ( 17 ) Además, en una Ecuación ( 17 ) , maxi í | power ( ib, J) -powerest ( it>, id, J) I } indica un valor máximo entre el 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 potencia de subbanda de banda pseudo-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 los intervalos J y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest ( ib, id, J) se establece como el valor máximo de diferencia residual Resmax ( id, J) .
Además, el circuito 3 6 de cálculo de referencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la siguiente Ecuación ( 18 ) y calcula el valor promedio residual ReSave (id, J) .
Ecuación 18 Resave O d, J) = | ( i b, J) -powerest ( i b, i d, J) } /(eb-sWI 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 los intervalos J y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest (ib, id, J) se obtiene y la suma de la diferencia se obtiene. Además, el valor absoluto en un valor obtenido al dividir 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 de un valor promedio del error de estimación de cada subbanda que se considera un símbolo.
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 obtiene, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la siguiente Ecuación (19) y calcula un valor de estimación final Res (id, J) .
Ecuación 19 Res ( i d, J) =Resstd ( ¡ d, J) +Wmax x Resmax ( i d, J) +Wave x Resave ( ¡ d, J) ... (19) Es decir, el valor promedio del cuadrado residual Resstd (id, J) , el valor máximo residual Resmax(id,J) y el valor promedio residual Resave (id, J) se suman con el peso y se establecen como un valor de estimación final Res (id, J). Además, en la Ecuación (19), Wmax y Wave es una ponderación predeterminada y por ejemplo, Wma)C=0.5, Wave=0.5.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta realiza el proceso anterior 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 descodificada, es decir, K número del índice de coeficiente id.
En la etapa S307, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta selecciona el índice de coeficiente id basándose en el valor de estimación Res para cada uno del índice de coeficiente id (id,J) obtenido.
El valor de estimación Res(id,J) obtenido a partir del proceso descrito en lo anterior muestra un grado de similitud entre la potencia de subbanda de banda alta calculado a partir de la señal de banda alta actual y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta calculada utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada que es el índice de coeficiente id. Es decir, un tamaño del error de estimación del componente de banda alta se indica.
Por consiguiente, cuando la evaluación Res (id, J) se vuelve baja, la señal de banda alta descodificada más cercana a la señal de banda actual se obtiene por una operación utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada. Por lo tanto, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta selecciona el valor de estimación el cual se establece como un valor mínimo entre los K números del valor de estimación Res(id,J) y suministra el índice de coeficiente que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada que corresponde con el valor de estimación al circuito 37 de codificación de banda alta.
Si el índice de coeficiente se produce en el circuito 37 de codificación de banda alta, después de esto, los procesos de la etapa S308 y la etapa S309 se realizan, se termina el proceso de codificación. Sin embargo, puesto que los proceso son idénticos con la etapa S188 en la Figura 19 y la etapa S189, la descripción de los mismos se omitirá.
Como se describe en lo anterior, en el codificador 30, el valor de estimación Res (id, J) calculado al utilizar el valor promedio del cuadrado residual Resstd ( d, J) , el valor máximo residual Resmax(id,J) y el valor promedio residual ReSave (id, J) se utiliza, y el índice del coeficiente de un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada óptimo se selecciona.
Si el valor de estimación Res (id, J) se utiliza puesto que una proyección de precisión de estimación de la potencia de subbanda de banda alta es capaz de evaluarse utilizando el estándar de mayor estimación comparado con el caso en que se utiliza las sumas al cuadrado para diferencia, es posible seleccionar un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada más adecuado. Por lo tanto, cuando se utiliza el descodificador 40 que recibe la entrada de la cadena de codificación de salida, es posible obtener el coeficiente de estimación de potencia de subbanda alta descodificada, el cual es más adecuado para el proceso de expansión de banda de frecuencia y la señal que tiene una mayor calidad del sonido. <Ejemplo de Modificación 1> Además, si el proceso de codificación descrito en lo anterior se realiza por cada intervalo de la señal de entrada, puede existir un caso donde el índice de coeficiente diferente en cada intervalo consecutivo se selecciona en una región estacionaria de 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, puesto que la potencia de subbanda de banda alta de cada intervalo tiene valores casi idénticos en intervalos consecutivos que constituyen la región estándar de la señal de entrada, el mismo índice de coeficiente debe seleccionarse continuamente en su intervalo. Sin embargo, el índice de coeficiente seleccionado para cada intervalo en una sección de los intervalos consecutivos se cambian y de este modo el componente de banda alta de la voz reproducida en el lado del descodificador 40 puede ya no ser estacionaria. Si es así, la incongruencia en el sonido tipo auditorio se presenta en el sonido reproducido.
Por consiguiente, si el índice de coeficiente se selecciona en el codificador 30, el resultado de estimación del componente de banda alta en el intervalo previo en el tiempo puede considerarse. En este caso, el codificador 30 en la Figura 18 realiza el proceso de codificación ilustrado en el diagrama de flujo en la Figura 25.
Como se describe en lo siguiente, un proceso de codificación por el codificador 30 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 25. Además, el proceso de la etapa S331 a la etapa S336 son idénticos a aquellos de la etapa S301 a la etapa S306 en la Figura 24.
Por lo tanto, la descripción de los mismos se omitirá.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor de estimación ResP(id,J) utilizando un intervalo pasado y un intervalo actual en la etapa S337.
Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta registra la potencia de subbanda de banda pseudo-alta de cada subbanda obtenida por el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada del índice de coeficiente seleccionado finalmente con respecto a los intervalos J-l anteriormente al intervalo J que va a procesarse por uno en tiempo. Aquí, el índice de coeficiente finalmente seleccionado se denomina como índice de coeficiente producido en el descodificador 40 al codificar utilizando el circuito 37 de codificación de banda alta.
Como se describe a continuación, en particular, el índice de coeficiente id seleccionado en el intervalo (J-l) se establece como idseiected ( -l ) · Además, la potencia de subbanda de banda pseudo-alta de la subbanda que el índice obtuvo al utilizar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada del índice de coeficiente idseiected(J-l) es ib (donde, sb+l<ib<eb) se explica continuamente como powerest ( ib, idseiected (J-l ) / J-l ) · El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula en primer lugar la siguiente Ecuación ( 2 0 ) y después el valor de la media cuadrática residual de estimación ResPsta ( d, J) .
Ecuación 2 0 ResPstd O d, J) (powerest ( i . i dSeiected (J- D . J- D -powerest ( ¡ b, i d, J) }2 Es decir, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest (ib, idseiected (J-l ) J-l) del intervalo J-l y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest (ib, id, J) del intervalo J se obtiene con respecto a cada subbanda del lado de banda alta donde el índice es sb+ 1 a eb. Además, la suma cuadrática para la diferencia de la misma se establece como el valor promedio del cuadrado de diferencia de error de estimación ResPsta(id, J ) . Además, la potencia de subbanda de banda pseudo-alta -(poweres ( ib, id, J) muestra la potencia de subbanda de banda pseudo-alta de los intervalos (J) de la subbanda cuyo índice es ib que se obtiene con respecto al coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada donde el índice de coeficiente es id.
Puesto que este valor de cuadrado residual de estimación ResPstd(id, J) es la suma cuadrática para la diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta entre los intervalos que es continua en tiempo, entre menor sea la media cuadrática residual de estimación ResPstd(id, J) ( menor será la variación de tiempo del valor de estimación del componente de banda alta.
Continuamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la siguiente Ecuación (21) y calcula el valor máximo residual de estimación ResPmax(id, J) .
Ecuación 21 ResPmax ( i d, J) =max¡ b{|powerest(¡b, ¡dSe i ected (J— 1 ) , J— 1 ) -powerest(¡b, id, J) |} ... (21) Además, en la Ecuación (21) , maxib{ | poweresc ( ib, idseiected (J-l ) -powerest ( ib, id, J) I } indica el valor absoluto máximo de la diferencia entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta poweresc(ib, idseiected (J-l , J-l) de cada subbanda en la cual el índice es sb+1 a eb y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, id, J) . Por lo tanto, el valor máximo del valor absoluto de la diferencia entre intervalos que es continua en tiempo se establece como el valor máximo de diferencia de error residual de estimación ResPmax( (id, J) .
Entre menor sea el valor máximo de error residual de estimación ResPmax(id, J) , más cercano será el resultado de estimación del componente de banda alta entre los intervalos consecutivos .
Si el valor máximo residual de estimación ResPmax(id, J) se obtiene, después, el circuito 3 6 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la siguiente Ecuación ( 22 ) y calcula el valor promedio residual de estimación ResPave (id, J.
Ecuación 2 2 eb ResPave ( ¡ d, J) = I ( ? {powerest ( ib, i dse i ected (J— ? , J— 1 ) ¡b =sb-t-1 -powerest ( i b. id. J) } 0)/(eb—sb)| . . . ( 2 2 ) Es decir, la diferencia, entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta poweresC(ib, idseiected (J-l ) , J-l ) del intervalo (J-l) y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, id, J) del intervalo 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 al dividir la suma de la diferencia de cada subbanda por el número de 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 los intervalos donde se considera el símbolo.
Además, si el valor de la media cuadrática residual de estimación ResPstcj(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 potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la siguiente Ecuación (23) y calcula el valor promedio ResP(id, J) .
Ecuación 23 ResP ( i d, J) =ResPstd ( i d, J) +Wmax ResPmax ( i d, J) +WaVe X ResPave ( i d, J) .. . (23) Es decir, el valor de cuadrado 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 suman con la 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 utiliza el intervalo pasado y el valor actual se calcula, el proceso procede de la etapa S337 a S338.
En la etapa S338, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la Ecuación (24) y calcula el valor de estimación final Resau(id, J) · Ecuación 24 Resai i ( i d, J) =Res ( i d, J) +WP (J) x ResP ( i d, J) ... (24) Es decir, el valor de estimación obtenido Res (id, J) y el valor de estimación ResP (id, J) se suman 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 power r (J) = {power ( i b, J) - power ( i b, J- 1 )}z ] / (eb-sb) (26; Esta powerr(J) muestra el promedio de la diferencia entre las potencias de subbanda de banda alta de los intervalos (J-l) y los intervalos J. Además, de acuerdo con la Ecuación (25), cuando powerr(J) es un valor de un margen predeterminado en la periferia de 0, entre menor sea powerr(J) , P(J) se acerca más a 1 y cuando powerr(J) es más grande que un valor de margen predeterminado, se establece como 0.
Aquí, cuando powerr(J) es un valor de un margen predeterminado en la periferia de 0, el promedio de la diferencia de la potencia de subbanda de banda alta entre los intervalos consecutivos se vuelve menor a un grado. Es decir, la variación de tiempo del componente de banda alta de la señal de entrada es menor y los intervalos actuales de la señal de entrada se vuelven una región estable.
Cuando el componente de banda alta de la señal de entrada es estable, la ponderación Wp (J) se vuelve un valor cercano a l, ya que el componente de banda alta no es estable, la ponderación ( P(J) se vuelve un valor cercano a 0. Por lo tanto, en el valor de estimación Resan(id, J) mostrado en la Ecuación (24) , cuando la variedad de tiempo del componente de banda alta de la señal de entrada se vuelve pequeño, el coeficiente de determinación del valor de estimación ResP (id, J) que considera el resultado de comparación y el resultado de estimación del componente de banda alta cuando los estándares de evaluación en los intervalos previos se vuelven más grandes .
Por lo tanto, en una región estable de la señal de entrada, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada obtenido en la periferia del resultado de estimación del componente de banda alta en los intervalos previos se selecciona y en el lado del descodificador 40, es posible reproducir de manera más natural el sonido que tiene alta calidad. Aunque se encuentra en una región no estable de la señal de entrada, un término de valor de estimación ResP(id, J) , en el valor de estimación Resan (id, J) , se establece como 0 y la señal de banda alta descodificada cercana a la señal de banda alta actual se obtiene.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor de estimación Resaii ( id, J) para cada uno del K número del coeficiente de evaluación de potencia de subbanda de banda alta descodificada al realizar los procesos antes mencionados .
En la etapa S339, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta selecciona el id de índice de coeficiente basándose en el valor de estimación Resaii(id, J) para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada obtenido.
El valor de estimación Resaii(id, J) obtenido a partir del proceso descrito en lo anterior combina linealmente el valor de estimación Res (id, J) y el valor de estimación ResP(id, J) utilizando ponderación. Como se describe en lo anterior, entre menor sea el valor de estimación Res (id, J) , una señal de banda alta descodificada más cercana a una señal de banda alta actual puede obtenerse. Además, entre menor sea el valor de estimación ResP(id, J) , una señal de banda alta descodificada más cercana a la señal de banda alta descodificada del intervalo previo puede obtenerse .
Por lo tanto, entre menor sea el valor de estimación Resaii(id, J) , una señal de banda alta descodificada más adecuada se obtiene. Por lo tanto, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta selecciona el valor de estimación que tiene un valor mínimo en el K número de la estimación Resaii(id, J) y suministra el índice de coeficiente que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada que corresponde con este valor de estimación al circuito 37 de codificación de banda alta.
Si el índice de coeficiente se selecciona, después de eso, los procesos de la etapa S340 y etapa S341 se realizan para completar el proceso de codificación. Sin embargo, puesto que estos procesos son los mismos que los procesos de la etapa S308 y la etapa S309 en la Figura 24, la descripción de los mismos se omitirá.
Como se describe en lo anterior, en el codificador 30, el valor de estimación Resan(id, J) obtenido al combinar linealmente el valor de estimación Res (id, J) y el valor de estimación ResP(id, J) se utiliza, de manera que el índice de coeficiente del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada óptimo se selecciona.
Si el valor de estimación Resa (id, J) se utiliza, como el caso que utiliza el valor de estimación Res (id, J) , es posible seleccionar un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada más adecuado por muchos más estándares de estimación. Sin embargo, si el valor de estimación Resaii ( icl, J) se utiliza, es posible controlar la variación de tiempo en la región estable del componente de banda alta de la señal que se reproduce en el descodificador 40 y es posible obtener una señal que tenga alta calidad. < Ejemplo de Modificación 2> A propósito, en el proceso de expansión de banda de frecuencia, si se desea obtener sonido que tenga alta calidad, la subbanda del lado de banda inferior también es importante en términos de capacidad auditiva. Es decir, entre las subbandas del lado de banda alta a medida que la precisión de estimación de la subbanda cercana al lado de banda baja se hace más grande, es posible reproducir el sonido que tenga alta calidad.
Aquí, cuando el valor de estimación con respecto a cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se calcula, puede ponerse una ponderación en la subbanda del lado de banda baja. En este caso, el codificador 30 en la Figura 18 realiza el proceso de codificación mostrado en el diagrama de flujo en la Figura 26.
Después de esto, el proceso de codificación por el codificador 30 se describirá con referencia al diagrama de flujo en la Figura 26. Además, los procesos de las etapas S371 a la etapa S375 son idénticos que aquellos de la etapa S331 a la etapa S335 en la Figura 25. Por lo tanto, la descripción de los mismos se omitirá.
En la etapa S376, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor de estimación ResWband(id, J) utilizando el intervalo actual J que se procesa para cada uno del K número de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
Especialmente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la potencia de subbanda de banda alta power(ib, J) en los intervalos J que realizan la misma operación que la Ecuación (1) antes mencionada utilizando la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda suministrada 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 potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la siguiente Ecuación 27 y calcula el valor promedio del cuadrado residual ResstdWbana(id, J) .
Ecuación 27 esstdWband ( i b, J) = {Wband ( i b) x tpowe r ( i b, J) -powerest( ¡ b, i d, J)} }2 ( 27 ) Es decir, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power(ib, J) de los intervalos (J) y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta (powerest (ib, id, J) se obtiene y la diferencia se multiplica por la ponderación wb¿md(ib) para cada subbanda, para cada subbanda en el lado de banda alta donde el índice es sb+1 a eb. Además la suma del cuadrado para la diferencia por el cual la ponderación Wband (ib) se multiplica se establece como el valor promedio del cuadrado de error residual ResstdWband ( id, J) .
Aquí, la ponderación Wband(ib) (donde, sb+l<ib<eb se define por la Ecuación 28. Por ejemplo, el valor de la ponderación Wband(ifc>) se vuelve más grande que la subbanda del lado de banda baja.
Ecuación 2 8 Después, el circuito 3 6 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor máximo residual ResmaxWbanci ( id, J) . Específicamente, el valor máximo del valor absoluto de los valores que multiplican 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 potencia de subbanda de banda pseudo-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 potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor promedio de error residual ResaVeWband(id/ J ) · Especialmente, en cada subbanda en donde el índice es sb+ 1 a eb, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power (ib, J) y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, id, J) se obtiene y de este modo la ponderación wband(ib) se multiplica de manera que la suma total de la diferencia por la cual la ponderación Wband(i ) se multiplica, se obtiene. Además, el valor absoluto del valor obtenido al dividir la suma total obtenida 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 potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor promedio ResWband(id, J) . Es decir, la suma del valor promedio del cuadrado residual ResstdWband ( id, J) , el valor máximo de error residual ResmaxWband ( id, J) que multiplica la ponderación (Wmax) y el valor promedio de error residual ResaveWband ( d, J) por el cual se multiplica la ponderación (Wave) , se establece como el valor promedio ResWband(id, J) .
En la etapa S377, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor promedio ResPWband ( id, J) utilizando los intervalos pasados y los intervalos actuales.
Especialmente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta graba la potencia de subbanda de banda pseudo-alta de cada subbanda obtenida al utilizar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada del índice de coeficiente seleccionado finalmente con respecto a los intervalos J-l antes de un intervalo anterior a los intervalos (J) que se procesan en tiempo.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta primero calcula el valor promedio de error residual de estimación esPstdWband ( id, J) . Es decir, para cada subbanda en el lado de banda alta en el cual el índice es sb+1 a eb en la ponderación band(ib) se multiplica al obtener la diferencia entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest ( ib, idseiected ( _l ) / J_l ) Y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest (ib, id, J) . Además, la suma cuadrática de la diferencia 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 potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula continuamente el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWband ( id, J) . Especialmente, el valor máximo del valor absoluto obtenido al multiplicar la diferencia entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, idseiec ed (J-l ) < J-l ) de cada subbanda en la cual el índice es sb+l a eb y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, id, J) por la ponderación Wband(ib) se establece como el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWband ( id, J) .
Después, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor promedio de error residual de estimación ResPave band ( id, J) . Especialmente, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, idseiected (J-l ) J-l) y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, id, J) se obtiene para cada subbanda donde el índice es sb+1 a eb y la ponderación Wband(ik>) 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 al dividirse 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 potencia de subbanda de banda pseudo-alta obtiene la suma del valor promedio del cuadrado 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 ResPaVeW and ( id, J ) por el cual la ponderación Wave se multiplica y la suma se establece como el valor de estimación ResP band ( id, J) .
En la etapa S378, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta agrega el valor de estimación ResWband ( id, J) al valor de estimación ResPWband ( id, J) por el cual la ponderación WP(J) de la Ecuación ( 2 5 ) se multiplica para calcular el valor de estimación final ResanWband(id, J) . Este valor de estimación ReSaiiWband ( id, J) se calcula para cada uno del K número de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
Además, después de eso, los procesos de la etapa S379 a la etapa S381 se realizan para terminar el proceso de codificación. Sin embargo, puesto que sus procesos son idénticos a aquellos de la etapa S339 a etapa S341 en la Figura 25, la descripción de los mismos se omite. Además, el valor de estimación ResanWband (id, J) se selecciona para ser un mínimo de K número del índice de coeficiente en la etapa S379.
Como se describe en lo anterior, para colocar la ponderación en la subbanda del lado de banda baja, es posible obtener sonido que tiene más alta calidad en el lado del descodificador 40 al proporcionar la ponderación para cada una de las subbandas .
Además, como se describe en lo anterior, la selección del número de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se ha descrito como realizándose y basándose en el valor de estimación ResaiiWband ( id, J) . Sin embargo, el coeficiente de evaluación de potencia de subbanda de banda alta descodificada puede seleccionarse basándose en el valor de estimación ResW and ( id, J) . <Ejemplo de Modificación 3> Además, puesto que la porción auditiva de la persona tiene una propiedad que percibe adecuadamente una banda de mayor frecuencia de la amplitud (potencia) , el valor de estimación con respecto a cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada puede calcularse de modo que la ponderación puede ponerse en la subbanda que tiene una mayor potencia.
En este caso, el codificador 30 en la Figura 18 realiza un proceso de codificación ilustrado en un diagrama de flujo en la Figura 27. El proceso de codificación por el codificador 30 se describirá a continuación con referencia al diagrama de flujo en la Figura 27. Además, puesto que los procesos de la etapa S401 a la etapa S405 son idénticos a aquellos de la etapa S331 a la etapa S335 en la Figura 25, la descripción de los mismos se omitirá.
En la etapa S406, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor de estimación ResWpower ( id, J) utiliza el intervalo actual J que se procesa para el K número del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la potencia de subbanda de banda alta power(ib, J) en los intervalos J para realizar la misma operación que la Ecuación (1) descrita en lo anterior al utilizar una señal de subbanda de banda alta de cada subbanda suministrada 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 potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula la siguiente Ecuación (29) y calcula el valor promedio del cuadrado de error residual ResstdWp0wer ( id, J) .
Ecuación 29 Resstd Wpower ( i d, J) = {Wpowe r (power ( i b, J) ) x {power ( ¡ b, J) -powerest ( i b, i d, J)} }2 _ ( 29 ) Es decir, la potencia de subbanda de banda alta powerest(ib, J) y la potencia de subbanda de banda pseudo-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 las mismas con respecto a cada banda del lado de banda alta en el cual el índice es sb+1 a eb. Además, la suma cuadrática de la diferencia por la cual la ponderación power (power ( ib, J) se multiplica por el conjunto como el valor promedio del cuadrado de error residual ResscaWp0wer ( id, J) .
Aquí, la ponderación WpoWer (power (ib, J) (donde sb+l<ib<eb) , por ejemplo, se define como la siguiente Ecuación (30) . Cuando la potencia de subbanda de banda alta power (ib, J) de la subbanda se vuelve grande, el valor de la ponderación Wpower (power (ib, J) se vuelve más grande.
Ecuación 30 w, power (power ( i b, J) ) = Después, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor máximo de error residual ResmaxWpower (id, J) . Especialmente, el valor máximo del valor absoluto que multiplica la deferencia entre la potencia de subbanda de banda alta power (ib, J) de cada subbanda para que el índice sea sb+1 a eb y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest (ib, id, J) por la ponderación Wpower (power ( ib, J) ) se establezca como el valor máximo de error residual Resraax p0wer (id, J) .
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor promedio de error residual ResaVeW ower (id, J) .
Especialmente, 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 potencia de subbanda de banda pseudo-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 de ponderación Wpower (power (ib, J) ) se multiplica, se obtiene. Además, el valor absoluto de los valores obtenidos al dividir la suma total de la diferencia obtenida en el número de subbandas de banda alta y eb-sb) se establece como el promedio de error residual ResaveW 0wer (id, J) · Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor de estimación ResWpower (id, J) . Es decir, la suma del valor promedio del cuadrado residual ResstdWpoWer ( id, J) , el valor de diferencia de error residual ResmaxWPower (id, J) por el cual la ponderación (Wmax) se multiplica y el valor promedio de error residual ResaveWp0Wer ( id, J) por el cual la ponderación (Wave) se multiplica, se establece como el valor de estimación ResWpower (id, J) .
En la etapa S407, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor de estimación ResPWp0wer ( id, J) utilizando el intervalo pasado y los intervalos actuales .
Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta graba la potencia de subbanda de banda pseudo-alta de cada subbanda obtenida al utilizar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada del índice de coeficiente seleccionado finalmente con respecto a los intervalos (J-l) antes de un intervalo previo al intervalo J que se procesará en tiempo.
El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula primero el valor promedio del cuadrado residual de estimación ResPstflWpower (id, J) . Es decir, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest (ib, id J) y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta (powerest ( ib, idseiected (J-l) , J-l) se obtiene para multiplicar la ponderación Wp0Wer (power (ib, J) con respecto a cada subbanda del lado de banda alta en el cual el índice es sb+1 y eb. La suma cuadrática de la diferencia de que la ponderación Wpower (power ( ib, J) se multiplica y se establece como el valor promedio del cuadrado residual de estimación ResPstdWPower (id, J) .
Después, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWpower (id, J) . Específicamente, el valor absoluto del valor máximo de los valores que multiplican la diferencia entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, idseiected (J-l ) / J-l ) de cada subbanda en el cual el índice sb+1 a eb y la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, id- J) or la ponderación WpoWer (power ( ib, J) se establece como el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWpoWer ( id, J) .
Después, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula el valor promedio de error residual de estimación ResPaveWp0wer ( id, J) . Específicamente, la diferencia entre la potencia de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, idseiected (J-l) , J-l) y la potencia de subbanda de banda pseudo-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 WP0Wer (power ( ib, J) se multiplica. Además, los valores absolutos de los valores obtenidos al dividir 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 (i , J) .
Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta obtiene la suma del valor de la media cuadrática residual de estimación ResPstdWpower (id, J) en el valor máximo de error residual de estimación ResPmaxWp0wer (id, J) por el cual la ponderación ( max) se multiplica y el valor promedio de error residual de estimación ResPaveWp0wer ( id, J) que es la ponderación (Wave) que se multiplica, se obtiene y la suma se establece como el valor de estimación ResPWp0wer (id, J) .
En la etapa S408, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta agrega el valor de estimación ResWp0Wer (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 ResaiiWp0wer ( id, J) . El valor de estimación ResaiiWpower ( id, J) se calcula a partir de cada K número del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
Además, después de eso, los procesos de la etapa S409 a la etapa S411 se realizan para terminar el proceso de codificación. Sin embargo, puesto que estos procesos son idénticos a aquellos de la etapa S339 a la etapa S341 en la Figura 25, la descripción de los mismos se omite. Además, en la etapa S409, el índice de coeficiente en el cual el valor de estimación ResaiiWpower (id, J) se establece como un mínimo se selecciona entre el K número del índice de coeficiente.
Como se describe en lo anterior, para que la ponderación se ponga en la subbanda que tiene una subbanda grande, es posible obtener sonido que tenga alta calidad al proporcionar la ponderación para cada subbanda en el lado del descodificador 40.
Además, como se describe en lo anterior, la selección del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se ha descrito como siendo realizado basándose en el valor de estimación ReSanWpower (id, J). Sin embargo, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda alta descodificada puede seleccionarse basándose en el valor de estimación ResWpower (id, J) · <6. Sexta modalidad> Configuración del Aparato de Aprendizaje de Coeficiente A propósito, un conjunto de un coeficiente Aib(kb) como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada y un coeficiente Bib se graba en un descodificador 40 en la Figura 20 para corresponder con el índice de coeficiente. Por ejemplo, si el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada del 128 índice de coeficiente se graba en el descodificador 40, una gran área se necesita como el área de grabación tal como la memoria para grabar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada del mismo.
Aquí, una porción de un número de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se establece como coeficiente común y el área de grabación necesaria para grabar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada puede hacerse más pequeño. En este caso, el aparato de aprendizaje de coeficiente obtenido al aprender el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada por ejemplo, se configura como se ilustra en la Figura 28.
El aparato 81 de aprendizaje de coeficiente 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 cantidad característica y un circuito 94 de estimación de coeficiente.
Una pluralidad de datos de composición que utilizan el aprendizaje se proporciona en una pluralidad de aparatos 81 de aprendizaje de coeficiente como señal de instrucción de banda ancha. La señal de instrucción de banda ancha es una señal que incluye una pluralidad de componentes de subbanda de banda alta y una pluralidad de componentes de subbanda de banda baja.
El circuito 91 de división de subbanda incluye el filtro de paso de banda y similares, divide la señal de instrucción de banda ancha suministrada en una pluralidad de señales de subbanda y suministra las señales al circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y el circuito 93 de cálculo de cantidad característica. Específicamente, la señal de subbanda de banda alta de cada subbanda del lado de banda alta en el cual el índice es sb+1 a eb se suministra al circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y la señal de subbanda de banda baja de cada subbanda de banda baja en la cual el índice es sb-3 a sb se suministra al circuito 93 de cálculo de cantidad característica .
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 del circuito 91 de división de subbanda y lo suministra al circuito 94 de estimación de coeficiente. El circuito 93 de cálculo de cantidad característica calcula la potencia de subbanda de banda baja como la cantidad característica, la potencia de subbanda de banda baja basándose en cada señal de subbanda de banda baja suministrada desde el circuito 91 de división de subbanda y lo suministra al circuito 94 de estimación de coeficiente .
El circuito 94 de estimación de coeficiente produce el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada al realizar un análisis de regresión que utiliza 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 cantidad característica y se produce en el descodificador 40.
Descripción del Proceso de Aprendizaje de Coeficiente Después, un proceso de aprendizaje de coeficiente realizado por un aparato 81 de aprendizaje de coeficiente se describirá con referencia a un diagrama de flujo en la Figura 29.
En la etapa S431, el circuito 91 de división de subbanda divide cada una de la pluralidad de señales de instrucción de banda ancha suministradas en una pluralidad de señales de subbanda. Además, el circuito 91 de división de subbanda suministra una señal de subbanda de banda alta de la subbanda que el índice es sb+1 al circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta y suministra la señal de subbanda de banda baja de la subbanda que el índice es sb-3 a sb al circuito 93 de cálculo de cantidad característica.
En la etapa S432, el circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta calcula la potencia de subbanda de banda alta al realizar la misma operación que la Ecuación (1) descrita en lo anterior con respecto a cada señal de subbanda de banda alta suministrada desde el circuito 91 de división de subbanda y la suministra al circuito 94 de estimación de coeficiente.
En la etapa S433, el circuito 93 de cálculo de cantidad característica calcula la potencia de subbanda de banda baja como la cantidad característica al realizar la operación de la Ecuación (1) descrita en lo anterior con respecto a cada señal de subbanda de banda baja suministrada desde el circuito 91 de división de subbanda y lo suministra al circuito 94 de estimación de coeficiente.
Por consiguiente, la potencia de subbanda de banda alta y la potencia de subbanda de banda baja se suministran al circuito 94 de estimación de coeficiente con respecto a cada intervalo de una pluralidad de señales de instrucción de banda ancha .
En la etapa S434, el circuito 94 de estimación de coeficiente calcula un coeficiente Aj.b(kb) y un coeficiente Bib al realizar el análisis de regresión utilizando el método de números cuadrados para cada una de la subbanda ib (donde, sb+l<ib<eb) de la banda alta en la cual el índice es sb+1 a eb.
En el análisis de regresión, se asume que la potencia de subbanda de banda baja suministrada desde el circuito 93 de cálculo de cantidad característica es una variable explicativa y la potencia de subbanda de banda alta suministrada desde el circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta es una variable explicada. Además, el análisis de regresión se realiza al utilizar la potencia de subbanda de banda baja y la potencia de subbanda de banda alta de todos los intervalos que constituyen toda la señal de instrucción de banda ancha suministrada al aparato 81 de aprendizaje de coeficiente.
En la etapa S435, el circuito 94 de estimación de coeficiente obtiene el vector residual de cada intervalo de la señal de instrucción de banda ancha utilizando un coeficiente Aib (kb y un coeficiente (Bib) para cada subbanda obtenida ib.
Por ejemplo, el circuito 94 de estimación de coeficiente obtiene el error residual al restar la suma del total de la potencia de subbanda de banda baja power(kb, J) (donde, sb-3<kb<sb) que se adquiere por el coeficiente que es AibAib(kb) en el mismo, el coeficiente Bib multiplicado de la potencia de banda alta ((power(ib, J) para cada subbanda ib (donde, sb+l<ib<eb) del intervalo J. Además, el vector que incluye el error residual de cada subbanda ib del intervalo J se establece como el vector residual.
Además, el vector residual se calcula con respecto al intervalo que constituye la señal de instrucción de banda ancha suministrada al aparato 81 de aprendizaje de coeficiente .
En la etapa S436, el circuito 94 de estimación de coeficiente normaliza el vector residual obtenido con respecto a cada intervalo. Por ejemplo, el circuito 94 de estimación de coeficiente se normaliza para cada subbanda ib, el vector residual al obtener la varianza de subbanda residual ib del vector residual de todo el intervalo y al dividir un error residual de la subbanda ib en cada vector residual en la raíz cuadrada de la varianza.
En la etapa S437, el circuito 94 de estimación de coeficiente agrupa el vector residual de todo el intervalo normalizado por el método de k medio o similar.
Por ejemplo, el envolvente de frecuencia promedio de todo el intervalo obtenido cuando se realiza la estimación de la potencia de subbanda de banda alta que utiliza el coeficiente Aib(kb) y el coeficiente Bib se denomina como envolvente de frecuencia promedio SA. Además, se asume que un envolvente de frecuencia predeterminado que tiene una potencia más grande que el envolvente de frecuencia promedio SA es el envolvente de frecuencia SH y un envolvente de frecuencia predeterminado que tiene la potencia más pequeña que el envolvente de frecuencia promedio SA es el envolvente de frecuencia SL.
En este caso, cada vector residual del coeficiente en el cual el envolvente de frecuencia cercano al envolvente de frecuencia promedio SA, el envolvente de frecuencia SH y el envolvente de frecuencia SL se obtiene, realiza la agrupación del vector residual para incluirse en un grupo CA, un grupo CH y un grupo CL . Es decir, el vector residual de cada intervalo realiza la agrupación para incluirse en cualquier grupo CA, un grupo CH o un grupo CL .
En el proceso de expansión de banda de frecuencia para estimar el componente de banda alta basándose en una correlación del componente de banda baja y un componente de banda alta, en términos de esto, si el vector residual se calcula utilizando el coeficiente Aib(kb) y el coeficiente Bib obtenido a partir del análisis de regresión, el error residual incrementa tanto como la banda del lado de banda alta. Por lo tanto, el vector residual se agrupa sin cambio, la ponderación se pone de manera que la subbanda del lado de banda alta realiza el proceso.
En este contraste, en el aparato 81 de aprendizaje de coeficiente, la varianza del error residual de cada subbanda es aparentemente igual al normalizar el vector residual que la varianza del error residual de la subbanda y la agrupación puede realizarse al proporcionar la ponderación igual a cada subbanda.
En la etapa S438, el circuito 94 de estimación de coeficiente se selecciona como grupo para procesarse de cualquiera del grupo CA, el grupo CH y el grupo CL.
En la etapa S439, el circuito 94 de estimación de coeficiente calcula Aib(kb) o el coeficiente Bib de cada subbanda ib (donde, sb+l<ib<eb) por el análisis de regresión utilizando los intervalos del vector residual incluidos en el grupo seleccionado como el grupo que va a procesarse.
Es decir, si el intervalo del vector residual incluido en el grupo que va a procesarse se denomina como el intervalo que va a procesarse, la potencia de subbanda de banda baja y la potencia de subbanda de banda alta de todo el intervalo que va a procesarse se establece como la variable explicativa y la variable explicada y el análisis de regresión se utiliza y se realiza el método de mínimos cuadrados. Por consiguiente, el coeficiente Aib(kb) y el coeficiente Bj.b se obtienen para cada subbanda ib.
En la etapa S440, el circuito 94 de estimación de coeficiente obtiene el vector residual que utiliza el coeficiente Aib(kb) y el coeficiente Bib obtenido por el proceso en la etapa S439 con respecto a todo el intervalo que va a procesarse. Además, en la etapa S440, el mismo proceso en la etapa S435 se realiza y de este modo el vector residual de cada intervalo que va a procesarse se obtiene.
En la etapa S441, el circuito 94 de estimación de coeficiente normaliza el vector residual de cada intervalo que va a procesarse obtenido por el proceso de la etapa S440 al realizara el mismo proceso que en la etapa S436. Es decir, la normalización del vector residual se realiza al dividir el error residual por la variación de cada subbanda.
En la etapa S442, el circuito 94 de estimación de coeficiente que agrupa el vector residual de todo el intervalo normalizado que va a procesarse utilizando el método de k medio o similares. El número de este número de grupo se define como sigue. Por ejemplo, en el aparato 81 de aprendizaje de coeficiente, cuando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada de 128 índice de coeficiente se producen, 128 se multiplica por el número de intervalo que va a procesarse y el número obtenido al dividir todo el numero de intervalo se establece como el número de intervalo. Aquí, todo el número de intervalo se denomina como la suma de todo el intervalo de la señal de instrucción de banda ancha suministrada al aparato 81 de aprendizaje de coeficiente.
En la etapa S443, el circuito 94 de estimación de coeficiente obtiene un vector de centro de gravedad de cada grupo obtenido por el proceso de la etapa S442.
Por ejemplo, el grupo obtenido por la agrupación de la etapa S442 corresponde con el índice de coeficiente y en el aparato 81 de aprendizaje de coeficiente, el índice de coeficiente se asigna para cada grupo para obtener el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada de cada índice de coeficiente.
Específicamente, en la etapa S438, se asume que el grupo CA se selecciona como grupo que va a procesarse y los F grupos se obtienen por agrupación en la etapa S442. Cuando un grupo CF de F se enfoca, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada de un índice de coeficiente del grupo CF se establece como el coeficiente Aib(kb) en el cual el coeficiente Ai (k ) obtenido con respecto al grupo CA en la etapa S439 es un término correlativo lineal. Además, la suma del vector que realiza un proceso inverso (normalización inversa) de una normalización realizada en la etapa S441 con respecto al vector de centro de gravedad del grupo CF obtenido de la etapa S443 y el coeficiente Bib obtenido en la etapa S439 y se establece como el coeficiente Bi el cual es un término constante del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada. La normalización inversa se establece como el proceso que multiplica el mismo valor (raíz cuadrada de cada subbanda) como cuando se normaliza con respecto a cada elemento del vector de centro de gravedad del grupo CF cuando la normalización, por ejemplo, realizada en la etapa S441 divide el error residual en la raíz cuadrada de la varianza para cada subbanda.
Es decir, el conjunto de coeficiente Aib(kb) obtenido en la etapa S439 y el coeficiente Bib obtenido como se describe, se establece como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada, el índice de coeficiente del grupo CF. Por consiguiente, cada uno de los F grupos obtenidos por agrupación comúnmente tiene el coeficiente Aib(kb) obtenido con respecto al grupo CA como el término de correlación lineal del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada .
En la etapa S444, el aparato 81 de aprendizaje de coeficiente determina si todo el grupo del grupo CA, el grupo CH y el grupo CL se procesa como grupo que va a procesarse. Además, en la etapa S444, si se determina que todo el grupo no se procesa, el proceso regresa a la etapa S438 y el proceso descrito se repite. Es decir, el siguiente grupo se selecciona para procesarse y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se calcula.
En este contraste, en la etapa S444, si se determina que todo el grupo se procesa, puesto que un número predeterminado de la potencia de subbanda de banda alta descodificada que se obtiene se calcula, el proceso procede a la etapa S445.
En la etapa S445, el circuito 94 de estimación de coeficiente produce y el índice de coeficiente obtenido y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada al descodificador 40 y de este modo el proceso de aprendizaje de coeficiente se termina.
Por ejemplo, los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada producidos en el descodificador 40, existen varios coeficientes Aj.b(kb) iguales que el término de correlación lineal. Aquí, el aparato 81 de aprendizaje de coeficiente corresponde con el índice de término de correlación lineal (puntero) el cual es la información que especifica el coeficiente Aib(kb) al coeficiente Aib(kb) común para el mismo y corresponde con el coeficiente Bib que es el índice de correlación lineal y el término constante al índice de coeficiente.
Además, el aparato 81 de aprendizaje de coeficiente suministra el índice de término de correlación lineal correspondiente (puntero) y un coeficiente Aib(kb), y el índice de coeficiente correspondiente y el índice de correlación lineal (puntero) y el coeficiente Bj.b al descodificador 40 y los graba en una memoria en el circuito 45 de descodificación de banda alta del descodificador 40. Similar a esto, cuando una pluralidad de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se graban, si el índice de término de correlación lineal (puntero) se almacena en el área de grabación para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada con respecto al término de correlación lineal común, es posible reducir el área de grabación notablemente.
En este caso, puesto que el índice de término de correlación lineal y el coeficiente Aib(kb) se graban en la memoria en el circuito 45 de descodificación de banda alta para corresponder entre sí, el índice de término de correlación lineal y el coeficiente Bib se obtienen a partir del índice de coeficiente y de este modo es posible obtener el coeficiente Aib(kb) del índice de término de correlación lineal.
Además, de acuerdo con el resultado del análisis por la invención, aunque el término de correlación lineal de una pluralidad de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se hace común en un grado de tres patrones, se sabe que el deterioro de la calidad de sonido de audición del sonido sujeta al proceso de expansión de banda de frecuencia casi no se presenta. Por lo tanto, es posible que el aparato 81 de aprendizaje de coeficiente disminuya el área de grabación requerida para grabar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada sin deteriorar la calidad de sonido después del proceso de expansión de banda de frecuencia .
Como se describe en lo anterior, el aparato 81 de aprendizaje de coeficiente produce el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada de cada índice de coeficiente a partir de la señal de instrucción de banda ancha suministrada, y produce el coeficiente producido.
Además, en el proceso de aprendizaje de coeficiente en la Figura 29, la descripción se hace para que el vector residual se normalice. Sin embargo, la normalización del vector residual puede no realizarse en una o ambas de la etapa S436 y la etapa S441.
Además, la normalización del vector residual se realiza y de este modo la comunicación del término de correlación lineal de coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada puede no realizarse. En este caso, el proceso de normalización se realiza en la etapa S436 y después el vector residual normalizado se agrupa en el mismo número de grupos de modo que el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se obtiene. Además, los intervalos de error residual incluido en cada grupo se utilizan para realizar el análisis de regresión para cada grupo y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada de cada grupo se produce. <7. Séptima Modalidad> Con Respecto a la Participación Óptima de la Tabla para Cada Frecuencia de Muestreo Incidentalmente, en un caso donde se ingresa las señales en las cuales se cambia una frecuencia de muestreo de una señal de entrada, a menos que las tablas de coeficientes para estimar envolventes de banda alta se preparen por separado para las frecuencias de muestreo respectivas, no puede realizarse una estimación adecuada. Por lo tanto, existe un caso donde el tamaño de una tabla se incrementa.
Por consiguiente, cuando los envolventes de banda alta se estiman para la señal de entrada en la cual se cambia la frecuencia de muestreo, al hacer los anchos de banda asignados de variables explicativas y variables explicadas iguales que antes y después del cambio de frecuencia, las tablas de coeficientes para la estimación pueden compartirse antes y después del cambio de frecuencia de muestreo.
Es decir, las variables explicativas y las variables explicadas se establecen en potencias de varias señales de subbandas que se obtienen al dividir la señal de entrada a través de un filtro de división de ancho de banda. Las potencias de varias señales, las cuales se obtienen al producir los valores anteriores a través de un banco de filtros tal como un filtro de ancho de banda que tiene una resolución mayor a un QMF, pueden promediarse (calcularse de manera colectiva) en un eje de frecuencia.
Por ejemplo, una señal de entrada se hace pasar a través de un banco de filtros de QMF que tiene 64 bandas, las potencias de 64 señales se promedian en una base de cuatro bandas, y como resultado, se obtienen en total 16 potencias de subbanda (véase Figura 30) .
Mientras tanto, se asume que una frecuencia de muestreo después de que se extiende un ancho de banda, por ejemplo, se duplica. En este caso, en primer lugar, se asume que una señal de entrada X2 de un aparato de expansión de banda de frecuencia es una señal que incluye componentes de frecuencia que tienen una frecuencia de muestreo que es el doble de la frecuencia de muestreo de la señal de entrada original Xl . Esto es, la frecuencia de muestreo de la señal de entrada X2 es el doble de la frecuencia de muestreo de la señal de entrada original Xl . Cuando la señal de entrada X2 se hace pasar a través de un banco de filtros de QMF que tiene 64 bandas, el ancho de banda de 64 señales que se produce es el doble del original. Por lo tanto, los números promedio de las bandas de 64 señales se multiplican respectivamente por la mitad (=2) y de este modo las potencias de subbanda se obtienen. En este tiempo, la banda asignada en la cual el índice de una potencia de subbanda producida a partir de XI es sb+i y una banda asignada en la cual el índice de una potencia de subbanda producida a partir de X2 es sb+i son los mismos (véase Figura 30 y Figura 31) . En este caso, i=-sb+l, -1, 0, ebl . Además, ebl representa eb antes de la frecuencia de muestreo después de que se cambia la expansión de banda. Además, cuando se duplica eb de un caso donde la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda se representa por eb2 , eb2 es el doble de eb.
De esta manera, al hacer los anchos de banda asignados de las potencias de subbandas respectivas de variables explicativas y variables explicadas iguales que antes y después de la frecuencia de muestreo después de que se cambia la expansión de banda, el efecto del cambio de frecuencia de muestreo después de la expansión de banda en las variables explicativas y las variables explicadas pueden eliminarse idealmente. Como resultado, aún cuando la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda se cambie, envolventes de banda alta pueden estimarse adecuadamente utilizando la misma tabla de coeficientes.
En este caso, para estimación de potencia de banda alta de sb+1 a ebl (=eb2/2), la misma tabla de coeficientes que la original puede utilizarse. Por otro lado, para la estimación de potencia de subbanda de eb2/2+l a eb2 , los coeficientes pueden obtenerse al aprender con anticipación o pueden utilizarse coeficientes utilizados para la estimación de ebl (=eb2/2) sin ningún cambio.
A manera de generalización, cuando la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda se multiplica por R, el número de bandas al momento de promediar las potencias de una señal de salida de un QMF se multiplica por 1/R y de este modo bandas asignadas de las subbandas respectivas pueden hacerse igual que antes o después de la frecuencia de muestreo que se multiplica por R. Como resultado, una tabla de coeficientes puede compartirse antes y después de la frecuencia de muestreo después de que se multiplica la expansión de banda por R y de este modo el tamaño de la tabla de coeficientes es menor que en el caso de almacenar tablas de coeficientes por separado.
Después, en un caso donde se duplica la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda, un ejemplo de proceso específico se describirá.
Por ejemplo, como se ilustra en el lado superior en la Figura 32, cuando la codificación y descodificación de la señal de entrada XI se realizan, componentes de aproximadamente hasta 5 kHz se establecen en componentes de banda baja y componentes de aproximadamente 5 kHz a 10 kHz se establecen en componentes de banda alta. Además, en la Figura 32, los componentes de frecuencia respectiva de la señal de entrada se ilustran. Además, en los dibujos, el eje horizontal representa la frecuencia y el eje vertical representa la potencia.
En este ejemplo, señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas para los componentes de banda alta aproximadamente de 5 kHz a 10 kHz de la señal de entrada Xl se estiman utilizando los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
Por otro lado, para mejorar la calidad de sonido, la señal de entrada X2 que tiene una frecuencia de muestreo que es el doble de la señal de entrada Xl se utiliza como entrada de modo que se duplica la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda. Como se ilustra en el lado inferior del dibujo, la señal de entrada X2 incluye componentes aproximadamente de hasta 20 kHz.
Por lo tanto, cuando la codificación y descodificación de la señal de entrada X2 se realizan, componentes de aproximadamente hasta 5 kHz se establecen en componentes de banda baja y componentes de aproximadamente 5 kHz a 20 kHz se establecen en componentes de banda alta. De esta manera, cuando la frecuencia de muestreo después de que se duplica la expansión de banda, todo el ancho de banda de frecuencia de la señal de entrada X2 es el doble de todo el ancho de banda de frecuencia de la señal de entrada original XI .
Aquí, por ejemplo, como se ilustra en el lado superior en la Figura 33, la señal de entrada XI se divide en un número predeterminado de subbandas, y la señal de subbanda de banda alta de (ebl-sb) subbandas constituyen los componentes de banda alta de aproximadamente 5 kHz a 10 kHz que se estiman utilizando los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
Aquí, la Figura 33 ilustra los componentes de frecuencia respectivos de las señales de entrada. Además, en los dibujos, el eje horizontal representa la frecuencia y el eje vertical representa la potencia. Además, en los dibujos, las líneas en la dirección vertical indican las posiciones de periferia de las subbandas.
Similarmente, cuando la señal de entrada X2 se divide en el mismo número de subbandas que aquel de la señal de entrada XI, todo el ancho de banda de la señal de entrada X2 es el doble de todo el ancho de banda en la señal de entrada XI. Por lo tanto, el ancho de banda de la subbanda respectiva de la señal de entrada X2 es el doble del ancho de banda de la señal de entrada XI .
Al hacerlo de esta manera, aún cuando los coeficientes Aib(kb) y Bib se utilizan como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada para estimar bandas altas de la señal de entrada XI, las señales de subbanda de banda alta respectivas de la señal de entrada X2 no pueden obtenerse adecuadamente.
Esto es debido a que se cambian los anchos de banda de las subbandas respectivas diferentes a las bandas asignadas de los coeficientes Aib(kb) y Bj.b utilizadas para estimar subbandas en un lado de banda alta. Es decir, los coeficientes Aib(kb) y Bj.b se preparan para cada subbanda de banda alta, y las bandas estimadas de las señales de subbanda de banda alta de la señal de entrada X2 y las subbandas de coeficientes utilizadas para estimar la señal de subbanda de banda alta son diferentes. De manera más específica, las subbandas de variables explicadas (componentes de banda alta) y variables explicativas (componentes de banda baja para obtener los coeficientes Aib(kb) y Bib; y subbandas en un lado de banda alta de la señal de entrada X2 , que se estiman actualmente utilizando estos coeficientes, y subbandas en un lado de banda baja utilizado para la estimación anterior son diferentes .
Como se ilustra en el lado inferior del dibujo, cuando la señal de entrada X2 se divide en subbandas que tienen el número el cual es el doble del número de subbandas divididas de la señal de entrada Xl, los anchos de banda de las bandas respectivas y las bandas de las subbandas respectivas pueden hacerse igual que aquellas de la subbandas respectivas de la señal de entrada XI.
Por ejemplo, se asume que las subbandas de banda alta sb+1 a ebl de la señal de entrada XI se estiman a partir de componentes de subbandas sb-3 a sb en un lado de banda baja y los coeficientes Aib(kb) y Bib de las subbandas de banda alta respectivas.
En este caso, cuando la señal de entrada X2 ' se divide en subbandas que tienen el número el cual es el doble del número de subbandas de la señal de entrada XI, componentes de banda alta pueden estimarse utilizando los mismos componentes de banda baja y los coeficientes que aquellos en el caso de la señal de entrada XI con respecto a las subbandas de banda alta sb+1 a ebl de la señal de entrada X2. Es decir, componentes de la subbanda de banda alta sb+1 a ebl de la señal de entrada X2 pueden estimarse a partir de los componentes de las subbandas sb-3 a sb en el lado de banda baja y los coeficientes Aib(kb) y Bib de las subbandas de banda alta respectivas.
Sin embargo, en la señal de entrada XI, con respecto a las subbandas ebl+1 a eb2 que tienen una frecuencia la cual es mayor que la de la subbanda ebl, componentes de banda alta no se estiman. Por lo tanto, con respecto a la subbanda en las subbandas de banda alta ebl+1 a eb2 de la señal de entrada X2 , no existen coeficientes Aib(kb) y Bib como coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada, y componentes de las subbandas no pueden estimarse.
En este caso, para la señal de entrada X2 , los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada que incluyen coeficientes de las subbandas respectivas de las subbandas sb+1 a eb2 sólo tienen que preparase. Sin embargo, los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se graban para las frecuencias de muestreo respectivas de la señal de entrada, el tamaño de un área de grabación de los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de frecuencia se incrementa.
Por lo tanto, cuando la señal de entrada X2 se ingresa de manera que la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda se duplica, la extensión de los coeficientes de estimación de potencia de subbandas descodificadas para la señal de entrada XI se realizan para producir coeficientes faltantes de las subbandas. Como resultado, componentes de banda alta pueden estimarse de manera más simple y adecuada. Es decir, independientemente de la frecuencia de muestreo de una señal de entrada, los mismos coeficientes de estimación de potencia de subbanda descodificada pueden compartirse para su uso y el tamaño de un área de grabación de los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada puede reducirse.
Aquí, la extensión de los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se describirá.
Los componentes de banda alta de la señal de entrada XI se constituyen por (ebl-sb) subbandas de las subbandas sb+1 a ebl . Por lo tanto, para obtener una señal de banda alta descodificada que incluya señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas, un conjunto de coeficientes, los cuales se ilustran, por ejemplo, en el lado superior de la Figura 34 se necesita.
Es decir, en el lado superior de la Figura 34, coeficientes Asb+i(sb-3) a Asb+i(sb) en la fila superior son coeficientes que se multiplicarán por las potencias de subbanda de banda baja respectivas de las subbandas sb-3 a sb+1 en un lado de baja frecuencia para obtener la potencia de subbanda de banda alta descodificada de la subbanda Bsb+1. Además, el coeficiente sb+1 en la fila superior del dibujo es un término constante de una combinación lineal de potencias de subbanda de banda baja para obtener la potencia de subbanda de banda alta descodificada de la subbanda sb+1.
Similarmente, en el lado superior del dibujo, los coeficientes Aebi(sb-3) a Aebi(sb) en la fila inferior son coeficientes que se multiplicarán por las potencias de subbandas de banda baja respectivas de la subbandas sb-3 a sb en el lado de baja frecuencia para obtener la potencia de subbanda de banda alta descodificada de la subbanda ebl . Además, el coeficiente Bebi en la fila inferior del dibujo es un término constante de una combinación lineal de potencias de subbanda de banda baja para obtener la potencia de subbanda de banda alta descodificada de la subbanda ebl.
De esta manera, en un codificador y un descodificador, 5x(ebl-sb) conjuntos de coeficientes se graban con anticipación como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada que se especifican por un índice de coeficiente. Después de esto, estos 5x(ebl-sb) conjuntos de coeficientes como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda alta descodificada se denominarán como las tablas de coeficientes.
Por ejemplo, cuando el mues reo ascendente de una señal de entrada se realiza de manera que la frecuencia de muestreo se duplica, componentes de banda alta se dividen en eb2-sb subbandas de subbandas sb+1 a subbandas eb2. Por lo tanto, la tabla de coeficientes que se ilustra en el lado superior de la Figura 34 carece de coeficientes y de este modo una señal de banda alta descodificada no puede obtenerse adecuadamente .
Por lo tanto, como se ilustra en el lado inferior del dibujo, la tabla de coeficientes se extiende. Específicamente, los coeficientes Aebl(sb-3) a Aebl(sb) y el coeficiente Bebi de la subbanda ebl como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada se utilizan como coeficientes de las subbandas ebl+1 a eb2 sin ningún cambio.
Es decir, en la tabla de coeficientes, los coeficientes Aebi(sb-3) a Aebi(sb) y el coeficiente Bebi de la subbanda ebl se duplican y se utilizan como coeficientes Aebi+i(sb-3) a Aebi+i(sb) y el coeficiente Bebi+i de la subbanda ebl+1 sin ningún cambio. De igual manera, en la tabla de coeficientes, los coeficientes de la subbanda ebl se duplican y se utilizan como los coeficientes respectivos de la subbanda ebl+2 a eb2 sin ningún cambio.
De esta manera, cuando se extiende una tabla de coeficientes, los coeficientes Aib(kb) y Bib de una subbanda que tiene la frecuencia más alta en la tabla de coeficientes se utilizan para coeficientes faltantes de una subbanda sin ningún cambio .
Además, aún cuando la precisión de estimación de los componentes de una subbanda que tiene una alta frecuencia de componentes de banda alta tal como la subbanda ebl+1 o eb2 se deteriora a cierto grado, no existe ningún deterioro en la audición al momento de la reproducción de una señal de salida que incluye las señales de banda alta descodificadas y las señales de banda baja descodificadas.
Ejemplo de Configuración Funcional del Codificador Cuando la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda se cambia como se describe en lo anterior, se configura un codificador como se ilustra por ejemplo en la Figura 35. En la Figura 35, los mismos números de referencia se proporcionan a partes que corresponden con aquellas del caso ilustrado en la Figura 18 y la descripción de las mismas se omitirá adecuadamente.
Un codificador 111 de la Figura 35 es diferente del codificador 30 de la Figura 18, ya que el codificador 111 se proporciona recientemente con una unidad 121 de conversión de frecuencia de muestreo y que el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta del codificador 111 se proporciona con una unidad 131 de extensión, y las otras configuraciones de las mismas.
La unidad 121 de conversión de frecuencia de muestreo convierte la frecuencia de muestreo de una señal suministrada de manera que la señal de entrada se convierte en una señal que tiene una frecuencia de muestreo deseada y suministra la señal al filtro 31 de paso bajo y el circuito 33 de división de subbanda.
La unidad 131 de extensión extiende una tabla de coeficientes, que se graba por el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta, para corresponder con el número de subbandas en las cuales los componentes de banda alta de una señal de entrada se dividen. Cuando es necesario, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula las potencias de subbanda de banda pseudo-alta utilizando la tabla de coeficientes extendida por la unidad 131 de extensión.
Descripción de los Procesos de Codificación Después, procesos de codificación que se realizan por el codificador 111 se describirán con referencia al diagrama de flujo de la Figura 36.
En la etapa S471, la unidad 121 de conversión de frecuencia de muestreo convierte la frecuencia de muestreo de una señal de entrada suministrada y suministra la señal al filtro 31 de paso bajo y el circuito 33 de división de subbanda.
Por ejemplo, la unidad 121 de conversión de frecuencia de muestreo convierte la frecuencia de muestreo de una señal de entrada de manera que la frecuencia de muestreo de la señal de entrada se convierte en una frecuencia de muestreo deseada designada por el usuario o similar. De esta manera, la frecuencia de muestreo de una señal de entrada se convierte en una frecuencia de muestreo que se desea por el usuario y como resultado, la calidad de sonido puede mej orarse .
Cuando la frecuencia de muestreo de la señal de entrada se convierte, los procesos de la etapa S472 y la etapa S473 se realizan. Sin embargo, puesto que estos procesos son los mismos que aquellos de la etapa S181 y la etapa S182 en la Figura 19, la descripción de los mismos se omitirá .
En la etapa S474, el circuito 33 de división de subbanda igualmente divide la señal de entrada y las señales de banda baja en varias señales de subbanda que tienen un ancho de banda deseado.
Por ejemplo, se asume que, en la unidad 121 de conversión de frecuencia de muestreo, la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda se convierte en N veces la frecuencia de muestreo original. En este caso, el circuito 33 de división de subbanda divide la señal de entrada, suministrada desde la unidad 121 de conversión de frecuencia de muestreo en las señales de subbanda de las subbandas respectivas de manera que la frecuencia de muestreo es N veces la frecuencia de muestreo de un caso donde la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda no se cambia .
Además, el circuito 33 de división de subbanda suministra las señales a las subbandas respectivas en el lado de banda alta entre las señales de subbanda obtenidas por la división de banda de la señal de entrada, en el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta como señales de subbanda de banda alta. Por ejemplo, las señales de subbanda de las subbandas respectivas (subbanda sb+1 a subbandas Nxebl) que tienen una frecuencia predeterminada o mayor se establecen en las señales de subbanda de banda alta.
Debido a esta división de banda, los componentes de banda de alta de la señal de entrada se dividen en señales de subbanda de banda alta de las cuales las subbandas son las bandas que tienen los mismos anchos de banda y posiciones que aquellas de las subbandas de los coeficientes respectivos que constituyen los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada. Es decir, las subbandas de las señales de subbandas de banda alta respectivas son las mismas que las subbandas de las señales de subbanda de banda alta que las variables explicadas que se utilizan para aprender los coeficientes de las subbandas que corresponden con la tabla de coeficientes .
Además, el circuito 33 de división de subbanda divide las señales de banda baja, suministradas desde el filtro 31 de paso bajo, en señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas de manera que el número de subbandas que constituyen las bandas de frecuencia baja es el mismo que el número de subbandas del caso donde la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda no se cambia. El circuito 33 de división de subbandas suministra las señales de subbanda de banda baja obtenidas por la división de banda en el circuito 34 de cálculo de cantidad característica.
En este caso, las señales de banda baja incluidas en la señal de entrada son señales de las bandas respectivas (subbandas) de hasta una frecuencia deseada, (por ejemplo, 5 kHz) de la señal de entrada. Por lo tanto, sin importar si la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda se cambia o no, todo el ancho de banda de las señales de banda de baja frecuencia son las mismas. Por lo tanto, en el circuito 33 de división de subbanda, sin importar la frecuencia de muestreo de las señales de entrada, las señales de banda baja se dividen en el mismo número de divisiones.
En la etapa S475, el circuito 34 de cálculo de cantidad característica calcula las cantidades características utilizando las señales de subbanda de banda baja, ingresadas desde el circuito 33 de división de subbanda, se aplican al circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta. Específicamente, el circuito 34 de cálculo de cantidad característica realiza el cálculo de acuerdo con la expresión antes descrita (1) y obtiene las potencias de subbanda de banda baja (ib, J) de los intervalos J (donde, 0<J) como las cantidades características con respecto a las bandas respectivas ib en el lado de banda baja (donde, sb-3<ib<sb) .
En la etapa S476, la unidad 131 de extensión extiende una tabla de coeficientes como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada, que se guardan por el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta, para corresponder con el número de subbandas de banda alta de la señal de entrada.
Por ejemplo, se asume que, cuando la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda no se cambia, los componentes de banda alta de la señal de entrada se dividen en señales de subbanda de banda alta de (ebl-sb) subbandas de las subbandas sb+1 a ebl . Además, se asume que una tabla de coeficientes que tiene los coeficientes Altl(kb) y Bib de (ebl-sb) subbandas de las subbandas sb+1 a ebl se graban en el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada.
*Además , por ejemplo, se asume que la frecuencia de muestreo de la señal de entrada se convierte de modo que la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda se multiplica por N (donde 1<N) . En este caso, la unidad 131 de extensión duplica los coeficientes Aebi(kb) y Bet>i de la subbanda ebl incluida en la tabla de coeficientes y establece los coeficientes duplicados en coeficientes de las subbandas respectivas de las subbandas ebl+1 en las subbandas Nxebl . Como resultado, una tabla de coeficientes que tiene los coeficientes Aib(kb) y Bib de (Nxebl-sb) subbandas se obtiene.
Además, la extensión de la tabla de coeficientes no se limita al ejemplo de duplicar los coeficientes Aib (kb) y Bib de la subbanda que tiene la frecuencia más alta y establecer los coeficientes duplicados en coeficientes de otras subbandas . Los coeficientes de algunas subbandas de la tabla de coeficientes pueden duplicarse y establecer los coeficientes de las subbandas que se extenderán (que faltan) . Además, los coeficientes que se duplicarán no se limitan a aquellos de una subbanda. Los coeficientes de varias subbandas pueden duplicarse y respectivamente establecerse en coeficientes de varias subbandas que se extenderán a los coeficientes de varias subbandas que se extenderán pueden calcularse a partir de los coeficientes de varias subbandas.
En la etapa S477, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcula las potencias de subbanda de banda pseudo-alta basándose en las cantidades características suministradas desde el circuito 34 de cálculo de cantidad característica se suministrará al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta.
Por ejemplo, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbandas de banda pseudo-alta realiza el cálculo de acuerdo con la expresión antes descrita (2) utilizando la tabla de coeficientes, la cual se graba como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada y se extiende por la unidad 131 de extensión, y las potencias de subbanda de banda baja power (kb, J) (en donde, sb-3<kb<sb) ; y calcula las potencias de subbanda de banda pseudo-alta powerest(ib, J) .
Es decir, las potencias de subbanda de banda baja power (kb, J) de las subbandas respectivas en el lado de banda baja que se suministran como las cantidades características se multiplican por los coeficientes Aib(kb) para las subbandas respectivas, los coeficientes Bib además se agregan a las sumas de las potencias de subbanda de banda baja que se han multiplicado por los coeficientes, y de este modo las potencias de subbanda de banda pseudo-alta powerest (ib,J) se obtienen. Estas potencias de subbanda de banda pseudo-alta se calculan para las subbandas respectivas .
Además, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta realiza el cálculo de las potencias de subbanda de banda pseudo-alta para los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada respectivos (tabla de coeficiente) que se graban con anticipación. Por ejemplo, se asume que K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada en los cuales el índice de coeficiente es 1 a K (en donde 2<K) se preparan con anticipación. Así, para los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada, las potencias de subbanda de banda pseudo-alta de las subbandas respectivas se calculan.
Después, de que se calculan las potencias de subbanda de banda pseudo-alta de las subbandas respectivas, los procesos de la etapa S478 a etapa S481 se realizan y los procesos de codificación finalizan. Sin embargo, puesto que estos procesos son los mismos que aquellos de la etapa S186 a etapa S189 en la Figura 19, la descripción de los mismos se omitirá .
Además, en la etapa S479, para los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada, la suma de las diferencias al cuadrado E(J, id) se calculan. El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de banda pseudo-alta selecciona la suma más pequeña de las diferencias al cuadrado entre las K sumas calculadas de las diferencias al cuadrado E(J, id) y suministra el índice de coeficiente, que indica los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada que corresponden con la suma seleccionada de las diferencias al cuadrado, al circuito 37 de codificación de banda alta.
De esta manera, al producir los datos codificados de banda baja y los datos codificados de banda alta como cadena de codificación de salida, en un descodificador que recibe la entrada de la cadena de codificación de salida, los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada, los cuales son óptimos para el proceso de expansión de banda de frecuencia, pueden obtenerse. Como resultado, una señal con mayor calidad de sonido puede obtenerse .
Además, al cambiar el número de subbandas, en las cuales se divide una señal de entrada, para corresponder con el muestreo ascendente de la señal de entrada y extender una tabla de coeficientes cuando es necesario, un sonido puede codificarse con menos tablas de coeficientes y mayor eficiencia. Además, no es necesario que una tabla de coeficiente se grabe para cada frecuencia de muestreo de una señal de entrada y de este modo el tamaño de un área de grabación de tablas de coeficientes puede reducirse.
En el ejemplo de configuración funcional del codificador de acuerdo con esta modalidad, el codificador 111 se proporciona con la unidad 121 de conversión de frecuencia de muestreo. Sin embargo, la unidad 121 de conversión de frecuencia de muestreo no necesita proporcionarse en una señal de entrada que tiene componentes que tienen hasta la misma frecuencia que aquellas de una frecuencia de muestreo deseada después de la expansión de banda puede ingresarse en el codificador 111.
Además, la información del número de división que indica el número de divisiones de banda (el número de subbandas) de una señal de entrada al momento de la división de banda, es decir, la información del número de división que indica por cuantas veces la frecuencia de muestreo de una señal de entrada se multiplica puede incluirse en los datos codificados de banda alta. Además, la información de medio de división puede transmitirse desde el codificador 111 hasta un descodificador como datos separados desde la cadena de codificación de salida o la información del número de división puede obtenerse en un descodificador con anticipación .
Ejemplo de Configuración Funcional del Descodificador .
Además, un descodificador que recibe la cadena de codificación de salida, la salida del codificador 111 de la Figura 35, como cadena de codificación de entrada se descodifica, se configura como se ilustra, por ejemplo, en la Figura 37. En la Figura 37, los mismos números de referencia se proporcionan en las partes que corresponden con aquellas del caso ilustrado en la Figura 20 y la descripción del mismo se omitirá adecuadamente.
Un descodificador 161 de la Figura 37 es el mismo que el descodificador 40 de la Figura 20 ya que el circuito 41 de desmultiplexión al circuito 48 de síntesis se proporciona, pero es diferente del descodificador 40 de la Figura 20 ya que el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada se proporciona con una unidad 171 de extensión.
Cuando es necesario, la unidad 171 de extensión extiende una tabla de coeficientes como coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada, que se suministran desde el circuito 45 de descodificación de banda alta. El circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada calcula las potencias de subbanda de banda alta descodificada utilizando la tabla de coeficientes extendida cuando es necesario.
Descripción del Proceso de Descodificación.
Después, los procesos de descodificación que se realizan por el descodificador 161 de la Figura 37 se describirán con referencia al diagrama de flujo de la Figura 38. Puesto que el proceso de la etapa S511 y etapa S512 son los mismos que aquellos de la etapa S211 y la etapa S212 de la Figura 21, la descripción de los mismos se omitirá.
En la etapa S513, el circuito 43 de división de subbanda divide las señales de banda baja descodificadas, suministradas desde el circuito 42 de descodificación de banda baja, en señales de subbanda de banda baja descodificada de un número predeterminado de subbandas que se determina con anticipación para suministrarse al circuito 44 de cálculo de cantidad característica y en el circuito 47 de producción de señal de banda alta descodificada.
En este caso, todos los anchos de banda de las señales de banda baja descodificada son los mismos sin importar la frecuencia de muestreo de la señal de entrada. Por lo tanto, en el circuito 43 de división de subbanda, sin importar la frecuencia de muestreo de la señal de entrada, la señal de banda baja descodificada se divide en el mismo número de divisiones (el número de subbandas) .
Después de que se dividen las señales de banda baja descodificada en las señales de subbanda de banda baja descodificada, los procesos en la etapa S514 a etapa S515 se realizan. Sin embargo, puesto que estos procesos son los mismos que aquellos de la etapa S214 a la etapa S215 en la Figura 21, las descripciones de los mismos se omitirán.
En la etapa S516, la unidad 171 de extensión extiende la tabla de coeficientes como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificados suministrados desde el circuito 45 de descodificación de banda alta.
Específicamente, por ejemplo, se asume que, en el codificador 111, la frecuencia de muestreo de la señal de entrada se convierte de manera que la frecuencia de muestreo después de la expansión de banda se duplica. Además, se asume que, como resultado de esta conversión de frecuencia de muestreo, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada calcula las potencias de subbanda de banda alta descodificada de (2xebl-sb) subbandas de las subbandas sb+1 a 2xebl en el lado de banda alta. Es decir, se asume que la señal de banda alta descodificada incluye componentes de subbandas (2xebl-sb) .
Además, se asume que una tabla de coeficientes que tiene los coeficientes Aib(kb) y Bib de (ebl-sb) subbandas de las subbandas sb+1 a ebl se graba en el circuito 45 de descodificación de banda alta como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada .
En este caso, la unidad 171 de extensión duplica los coeficientes Aebi(kb) y Bebi de la subbanda ebl incluida en la tabla de coeficientes y establece los coeficientes duplicados en coeficientes de las subbandas respectivas de las subbandas ebl+1 a las subbandas 2xebl. Como resultado, una tabla de coeficientes que tiene los coeficientes Aib(kb) y Bib de (2xebl-sb) subbandas se obtiene.
Además, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada determina las subbandas respectivas de las subbandas sb+1 a 2xebl de modo que las subbandas respectivas de las subbandas sb+1 a 2xebl cada una tiene las mismas bandas de frecuencia de aquellas de las subbandas respectivas de las señales de subbandas de banda alta que se producen a partir del circuito 33 de división de subbanda del codificador 111. Es decir, se determina que las bandas de frecuencia que incluyen las subbandas respectivas en el lado de banda alta corresponden con aquellos tiempos que la frecuencia de muestreo de la señal de entrada se multiplica. Por ejemplo, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de banda alta descodificada obtiene la información del número de división, incluida en los datos codificados de banda alta, del circuito 45 de descodificación de banda alta y como resultado, la información que pertenece a las subbandas respectivas de las señales de subbanda de banda alta producidas a partir del circuito 33 de división de subbanda (información que pertenece a la frecuencia de muestreo) pueden obtenerse.
Después de que se extiende la tabla de coeficientes como se describe en lo anterior, los procesos de la etapa S517 a etapa S519 se realizan y los procesos de descodificación finalizan. Sin embargo, puesto que estos procesos son los mismos que aquellos de la etapa S216 a etapa S218 en la Figura 21, la descripción de los mismos se omitirá.
De esta manera, de acuerdo con el descodificador 161, el índice de coeficiente se obtiene a partir de los datos codificados de banda alta obtenidos de la desmultiplexión de la cadena de codificación de entrada; utilizando los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de banda alta descodificada indicados por el índice de coeficiente, las potencias de subbanda de banda alta descodificada se calculan; y de este modo la precisión de estimación de las potencias de subbanda de banda alta puede mejorarse. Como resultado, una señal de sonido con mayor calidad puede reproducirse.
Además, en el descodificador 161, la tabla de coeficiente se extiende para corresponder con la frecuencia de muestreo después de la conversión de frecuencia de muestreo de la señal de entrada del codificador; y como resultado, puede descodificarse un sonido con menos tablas de coeficientes y mayor eficiencia. Además, no es necesario que una tabla de coeficientes se grabe para cada frecuencia de muestreo y de este modo el tamaño de un área de grabación de las tablas de coeficiente puede reducirse.
Una serie de procesos antes descritos puede realizarse por hardware o puede realizarse por software. Cuando la serie de procesos se realiza por software, un programa que configura este software se instala a través de un medio de grabación de programación sobre una computadora equipada con hardware dedicado o una computadora en la cual varios programas se instalan para ejecutar varias funciones, tal como una computadora personal de propósito general.
La Figura 39 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de configuración de hardware de una computadora que ejecuta la serie de procesos antes descritos con un programa .
En la computadora, una CPU 501, una ROM 502 (Memoria de Sólo Lectura) , y una RAM 503 (Memoria de Acceso Aleatorio) se conectan entre sí a través de un bus 504.
Además, una interfaz 505 de entrada/salida se conecta al bus 504. A la interfaz 505 de entrada/salida, una unidad 506 de entrada que incluye un teclado, un ratón, y un micrófono; una unidad 507 de salida que incluye una pantalla y un altavoz; una unidad 508 de almacenamiento que incluye un disco duro y una memoria no volátil; una unidad 509 de comunicación que incluye una interfaz de red; y una unidad lectora 510 que lee un medio 511 removible tal como un disco magnético, un disco óptico, un disco magneto-óptico, o una memoria de semiconductor, se conectan.
En la computadora configurada como en lo anterior, por ejemplo, la CPU 501 carga el programa almacenado en la unidad 508 de almacenamiento sobre la RAM 503 a través de la interfaz 505 de entrada/salida y el bus 504 que va a ejecutarse, por lo que se realiza la serie de procesos antes descritos .
El programa ejecutado por la computadora (CPU 501) se graba en un medio de paquete o un medio 511 removible que incluye, por ejemplo, un disco magnético (que incluye un disco flexible) , un disco óptico (por ejemplo, CD-ROM (Disco Compacto-Memoria de Sólo Lectura) y DVD (Disco Versátil Digital) ) , un disco magneto-óptico, y una memoria de semiconductor; o se suministra a través de un medio de transmisión alámbrica o inalámbrica tal como la red de área local, la Internet, o difusión satelital digital.
Además, el programa puede instalarse en la unidad 508 de almacenamiento a través de la interfaz 505 de entrada/salida al montar el medio 511 removible en la unidad 510. Además, el programa puede recibirse por la unidad 509 de comunicación a través de un medio de transmisión alámbrica o inalámbrica e instalarse en la unidad 508 de almacenamiento. Además, el programa puede instalarse en la ROM 502 o la unidad 508 de almacenamiento con anticipación.
Además, el programa ejecutado por la computadora puede ser un programa en el cual los procesos se ejecutan en series de tiempo de acuerdo con el orden descrito en esta especificación; o puede ser un programa en el cual los procesos se ejecutan en paralelo o cuando es necesario, por ejemplo, cuando se proporciona una solicitud.
Aquí, modalidades de la invención no se limitan a las modalidades antes descritas y varias modificaciones pueden hacerse en un margen sin apartarse del alcance de la invención . 10 Aparato de Expansión de Banda de Frecuencia 11 Filtro de paso bajo 12 Circuito de Retardo 13, 13-1 a 13-N Filtro de Paso de Banda 14 Circuito de Cálculo de Cantidad Característica 15 Circuito de Estimación de Potencia de Subbanda de Banda alta 16 Circuito de Producción de Señal de Banda Alta 17 Filtro de Paso alto 18 Sumador de Señales 20 Aparato de Aprendizaje de Coeficiente 21, 21-1 a 21-(K+N) Filtro de Paso de Banda 22 Circuito de Cálculo de Potencia de Subbanda de Banda Alta 23 Circuito de Cálculo de Cantidad Característica 24 Circuito de Estimación de Coeficiente 30 Codificador 31 Filtro de paso bajo 32 Circuito de Codificación de Banda Baja 33 Circuito de División de Subbanda 34 Circuito de Cálculo de Cantidad Característica 35 Circuito de Cálculo de Potencia de Subbanda de Banda Pseudo-alta 36 Circuito de Cálculo de Diferencia de Potencia de Subbanda de Banda Pseudo-alta 37 Circuito de Codificación de Banda Alta 38 Circuito de Multiplexión 40 Descodificador 41 Circuito de Desmultiplexión 42 Circuito de Descodificación de Banda Baja 43 Circuito de División de Subbanda 44 Circuito de Cálculo de Cantidad Característica 45 Circuito de Descodificación de Banda Alta 46 Circuito de Cálculo de Potencia de Subbanda de Banda Alta Descodificada 47 Circuito de Producción de Señal de Banda Alta Descodificada 48 Circuito de Síntesis 50 Aparato de Aprendizaje de Coeficiente 51 Filtro de paso bajo 52 Circuito de División de Subbanda 53 Circuito de Cálculo de Cantidad Característica 54 Circuito de Cálculo de Potencia de Subbanda de Banda Pseudo-alta 55 Circuito de Cálculo de Diferencia de Potencia de Subbanda de Banda Pseudo-alta 56 Circuito de Agrupación de Diferencia de Potencia de Subbanda de Banda Pseudo-alta 57 Circuito de Estimación de Coeficiente 101 CPU 102 ROM 103 RAM 104 Bus 105 Interfaz de Entrada/Salida 106 Unidad de Entrada 107 Unidad de Salida 108 Unidad de Almacenamiento 109 Unidad de Comunicación 110 Unidad Lectora 111 Medio Removible

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de procesamiento de señales que comprende : una unidad de división de subbanda que recibe una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria como entrada y produce señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de la señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de las señal de entrada, las subbandas en el lado de banda alta tienen el número que corresponde con la frecuencia de muestreo de la señal de entrada; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta que calcula las potencias de subbanda de banda pseudo-alta, que son valores estimados de potencias de las señales de subbanda de banda alta, para las subbandas respectivas en el lado de banda alta basándose en las tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; una unidad de selección que compara las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbanda de banda pseudo-alta entre sí y selecciona una de una pluralidad de tablas de coeficientes; y una unidad de producción que produce datos que contienen información de coeficiente para obtener la tabla de coeficientes seleccionada.
2. El aparato de procesamiento de señales de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de división de subbanda divide la señal de entrada en las señales de subbanda de banda alta y una pluralidad de subbandas de modo que los anchos de banda de las subbandas de las señales de subbanda de banda alta tengan el mismo ancho que aquellas de las subbandas de los coeficientes respectivos que constituyen la tabla de coeficientes.
3. El aparato de procesamiento de señales de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende: una unidad de extensión que, cuando la tabla de coeficientes no tiene los coeficientes de subbandas predeterminadas, produce los coeficientes de las subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes para las subbandas respectivas que constituyen la tabla de coeficientes .
4. El aparato de procesamiento de señales de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los datos son datos codificados de banda alta que se obtienen al codificar la información de coeficiente.
5. El aparato de procesamiento de señales de acuerdo con la reivindicación 4, que además comprende: una unidad de codificación de banda baja que codifica las señales de banda baja de la señal de entrada para producir los datos codificados de banda baja; y una unidad de multiplexion que multiplexa los datos codificados de banda alta y los datos codificados de banda baja para producir una cadena de codificación de salida.
6. Un método de procesamiento de señales de una aparato de procesamiento de señales que incluye: una unidad de división de subbanda que recibe una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria como entrada y produce señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de la señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de las señal de entrada, las subbandas en el lado de banda alta tienen el número que corresponde con la frecuencia de muestreo de la señal de entrada, una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta que calcula las potencias de subbanda de banda pseudo-alta, que son valores estimados de potencias de las señales de subbanda de banda alta, para las subbandas respectivas en el lado de banda alta basándose en las tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja, una unidad de selección que compara las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbanda de banda pseudo-alta entre sí y selecciona una de una pluralidad de tablas de coeficientes; y una unidad de producción que produce datos que contienen información de coeficiente para obtener la tabla de coeficientes seleccionada, el método comprende las etapas de provocar que: la unidad de división de subbanda produzca las señales de subbanda de banda baja y las señales de subbanda de banda alta; la unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcule las potencias de subbandas de banda pseudo-alta; la unidad de selección seleccione la tabla de coeficientes; y la unidad de producción produzca datos que contengan la información de coeficiente.
7. Un programa que provoca que una computadora ejecute procesos que incluyen las etapas de: recibir una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria como entrada y genere señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de las señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de la señal de entrada, las subbandas en el lado de banda alta tienen el número que corresponde con la frecuencia de muestreo de la señal de entrada; calcular las potencias de subbanda de banda pseudo-alta, que son valores estimados de potencias de las señales de subbanda de banda alta, para las subbandas respectivas del lado de banda alta basándose en las tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; comparar las potencias de subbanda de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbanda de banda pseudo-alta entre sí y seleccionar una de la pluralidad de tablas de coeficientes; y generar datos que contienen información de coeficientes para obtener la tabla de coeficientes seleccionada .
8. Un aparato de procesamiento de señales que comprende: una unidad de desmultiplexion que desmultiplexa los datos codificados de entrada en al menos datos codificados de banda baja e información de coeficiente; una unidad de descodificación de banda baja que descodifica los datos codificados de banda baja para producir señales de banda baja; una unidad de selección que selecciona una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente entre una pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tiene coeficientes para la subbandas respectivas en un lado de banda alta; una unidad de extensión que produce los coeficientes de subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes ; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta que determina las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y calcular las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida; y una unidad de producción de señales de banda alta que produce las señales de banda alta basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja.
9. Un método de procesamiento de señales de un aparato de procesamiento de señales que incluye una unidad de desmultiplexión que desmultiplexa los datos codificados de entrada en al menos datos codificados de banda baja e información de coeficiente, una unidad de descodificación de banda baja que descodifica los datos codificados de banda baja para producir señales de banda baja; una unidad de selección que selecciona una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente entre una pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tiene coeficientes para las subbandas respectivas en un lado de banda alta, una unidad de extensión que produce los coeficientes de subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes , una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta que determina las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y calcula las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida, y una unidad de producción de señales de banda alta que produce las señales de banda alta basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja, el método comprende las etapas de provocar que : la unidad de desmultiplexión desmultiplexa los datos codificados; la unidad de descodificación de banda baja produzca las señales de banda baja; la unidad de selección seleccione la tabla de coeficientes ; la unidad de extensión extienda la tabla de coeficientes ; la unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta calcule las potencias de subbanda de banda alta; y la unidad de producción de señales de banda alta produzca las señales de banda alta.
10. Un programa que provoca que una computadora ejecute procesos que incluyen las etapas de: desmultiplexar los datos codificados de entrada en al menos datos codificados de banda baja e información de coeficiente; descodificar los datos codificados de banda baja para producir las señales de banda baja; seleccionar una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente entre la pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en un lado de banda alta; generar los coeficientes de subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes; determinar las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y calcular las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida; y generar las señales de banda alta basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja.
11. Un codificador que comprende: una unidad de división de subbanda que recibe una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria como entrada y produce señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de la señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de las señal de entrada, las subbandas en el lado de banda alta tienen el número que corresponde con la frecuencia de muestreo de la señal de entrada; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta que calcula las potencias de subbanda de banda pseudo-alta, que son valores estimados de potencias de las señales de subbanda de banda alta, para las subbandas respectivas en el lado de banda alta basándose en las tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; una unidad de selección que compara las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbanda de banda pseudo-alta entre sí y selecciona una de una pluralidad de tablas de coeficientes; una unidad de codificación de banda alta que codifica información de coeficiente para obtener la tabla de coeficiente seleccionada para producir datos codificados de banda alta; una unidad de codificación de banda baja que codifica señales de banda baja de la señal de entrada para producir datos codificados de banda baja; y una unidad de multiplexion que multiplexa los datos codificados de banda baja y los datos codificados de banda alta para producir una cadena de codificación de salida.
12. Un método de codificación de un codificador que incluye : una unidad de división de subbanda que recibe una señal de entrada que tiene una frecuencia de muestreo arbitraria como entrada y produce señales de subbanda de banda baja de una pluralidad de subbandas en un lado de banda baja de la señal de entrada y señales de subbanda de banda alta de una pluralidad de subbandas en un lado de banda alta de las señal de entrada, las subbandas en el lado de banda alta tienen el número que corresponde con la frecuencia de muestreo de la señal de entrada; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-al a que calcula las potencias de subbanda de banda pseudo-alta, que son valores estimados de potencias de las señales de subbanda de banda alta, para las subbandas respectivas en el lado de banda alta basándose en las tablas de coeficientes que tienen coeficientes para las subbandas respectivas en el lado de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; una unidad de selección que compara las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta y las potencias de subbanda de banda pseudo-alta entre sí y selecciona una de una pluralidad de tablas de coeficientes ; una unidad de codificación de banda alta que codifica información de coeficiente para obtener la tabla de coeficiente seleccionada para producir datos codificados de banda alta; una unidad de codificación de banda baja que codifica señales de banda baja de la señal de entrada para producir datos codificados de banda baja; y una unidad de multiplexion que multiplexa los datos codificados de banda baja y los datos codificados de banda alta para producir una cadena de codificación de salida, el método comprende las etapas de provocar que: la unidad de división de subbanda produzca las señales de subbanda de banda baja y las señales de subbanda de banda alta; la unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda pseudo-alta calcule las potencias de subbandas de banda pseudo-alta; la unidad de selección seleccione la tabla de coeficientes ; la unidad de codificación de banda alta produzca los datos codificados de banda alta; la unidad de codificación de banda baja produzca los datos codificados de banda baja; y la unidad de multiplexión produzca la cadena de codificación de salida.
13. Un descodificador, que comprende: una unidad de desmultiplexión que desmultiplexa los datos codificados de entrada en al menos datos codificados de banda baja e información de coeficiente; una unidad de descodificación de banda baja que descodifica los datos codificados de banda baja para producir señales de banda baja; una unidad de selección que selecciona una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente entre una pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tiene coeficientes para las subbandas respectivas en un lado de banda alta; una unidad de extensión que produce los coeficientes de subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes ; una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta que determina las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y calcula las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida; una unidad de producción de señales de banda alta que produce las señales de banda alta basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja; y una unidad de síntesis que sintetiza las señales de banda baja producidas y las señales de banda alta producidas entre sí para producir una señal de salida.
14. Un método de descodificación de un descodificador que incluye una unidad de desmultiplexión que desmultiplexa los datos codificados de entrada en al menos datos codificados de banda baja e información de coeficiente, una unidad de descodificación de banda baja que descodifica los datos codificados de banda baja para producir señales de banda baja, una unidad de selección que selecciona una tabla de coeficientes que se obtiene basándose en la información de coeficiente entre una pluralidad de tablas de coeficientes utilizadas para la producción de señales de banda alta y que tiene coeficientes para las subbandas respectivas en un lado de banda alta, una unidad de extensión que produce los coeficientes de subbandas predeterminadas basándose en los coeficientes de algunas subbandas para extender la tabla de coeficientes , una unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta que determina las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en la información que pertenece a las frecuencias de muestreo de las señales de banda alta y calcula las potencias de subbandas de banda alta de las señales de subbanda de banda alta de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda alta basándose en las señales de subbanda de banda baja de las subbandas respectivas que constituyen las señales de banda baja y la tabla de coeficientes extendida, una unidad de producción de señales de banda alta que produce las señales de banda alta basándose en las potencias de subbanda de banda alta y las señales de subbanda de banda baja, y una unidad de síntesis que sintetiza las señales de banda baja producidas y las señales de banda alta producidas entre sí para producir una señal de salida, el método comprende las etapas de provocar que: la unidad de desmultiplexión desmul iplexa los datos codificados; la unidad de descodificación de banda baja produzca las señales de banda baja; la unidad de selección seleccione la tabla de coeficientes ; la unidad de extensión extienda la tabla de coeficientes ; la unidad de cálculo de potencia de subbanda de banda alta calcule las potencias de subbanda de banda alta; la unidad de producción de señales de banda alta produzca las señales de banda alta; y la unidad de síntesis produzca la señal de salida. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe un dispositivo y método de procesamiento de señales, un dispositivo y método de codificación, un dispositivo y método de descodificación, y un programa que permite la reproducción de señales musicales con mayor calidad de sonido al alargar el ancho de banda de frecuencia. Una unidad de conversión de frecuencia de muestreo convierte la frecuencia de muestreo de una señal de entrada, y un circuito de división de subbandas divide la señal de entrada convertida en señales de subbanda para el número de subbandas asociadas con la frecuencia de muestreo. Un circuito de cálculo de potencia de subbanda de pseudo-alta frecuencia calcula la potencia de subbanda de pseudo-alta frecuencia en la base de la señal de frecuencia baja de la señal de entrada y una tabla de coeficientes que comprende los coeficientes para cada subbanda de frecuencia alta. Un circuito de cálculo de diferencial de potencia de subbanda de frecuencia pseudo-alta compara la potencia de subbanda de frecuencia alta y la potencia de subbanda de frecuencia pseudo-alta y selecciona una tabla de coeficientes entre la pluralidad de tablas de coeficientes. El índice de coeficiente que identifica la tabla de coeficientes se codifica y se utiliza como datos de codificación de frecuencia alta. Este método puede aplicarse a dispositivos de codificación.
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