NL1029619C2

NL1029619C2 - Werkwijze en inrichting voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent van audiodata.

Info

Publication number: NL1029619C2
Application number: NL1029619A
Authority: NL
Inventors: Hyuck-Jae Lee; Yoon-Hark Oh
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-08-04
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2006-07-25
Also published as: US20060031075A1; ITMI20051351A1; JP2006048043A; CN1734555A; KR100608062B1; NL1029619A1; KR20060012783A

Description

5

Titel: Werkwijze en inrichting voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent van audiodata

Achtergrond van de uitvinding 0001 Deze aanvrage claimt de prioriteit van de Koreaanse 10 octrooiaanvrage No. 2004-0061423, ingediend op 4 augustus 2004 bij het Koreaanse Bureau voor Intellectueel Eigendom, de inhoud waarvan hierin in zijn geheel door verwijzing wordt opgenomen.

1. Uitvindingsgebied 15 0002 Het huidige algemene inventieve concept heeft betrekking op een audio codeer/decodeer systeem, en meer in het bijzonder, op een werkwijze en een inrichting voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent van een MPEG laag 3 (algemeen bekend als MP3) gecodeerd audiosignaal in een 20 audiodecodeerder.

2. Uitvindingsgebied

[0003] Een audio Moving Pictures Expert Group (Bewegende Beelden 25 Expert Group/MPEG) is een standaard van ISO/IEC voor het coderen van stereo audio met hoge kwaliteit en hoge prestatie, waarbij ISO voor Internationale Organisatie voor Standaardisatie staat en IEC voor Internationale Elektrotechnische Commissie. Hoge prestatie multimedia data compressie kan worden gerealiseerd door het combineren van MPEG 30 standaard audio en MPEG standaard video in verschillende applicatieproducten, zoals digitale televisie (DTV), digitale video diskette 1029619 2 (DVD), digitaal audio uitzenden (digital audio broadcasting/DAB), en MP3 spelers. MP3 audio met een "*.mp3"extentie refereert naar audio die is gecodeerd door een werkwijze van een MPEG-laudio laag 3 standaard. Tevens is de MP3 audio gecodeerd gebruikmakend van een perceptuele 5 codeerwerkwijze waarbij de hoeveelheid van codering wordt gereduceerd door gedetailleerde informatie waarvoor het menselijk gehoor lage gevoeligheid heeft weg te laten.

[0004] Echter, hoge frequentiecomponenten van MP3 audiodata kunnen worden verloren indien de MP3 audiodata zwaar gecodeerd is. Ten gevolge 10 van dit hoge frequentiebandverlies, degraderen toonveranderingen en geluidshelderheid zodanig dat onderdrukt en/of doffe geluiden uitvoer zijn. Daarvoor wordt een MP3 pro format van een spectrale band replicatie (SBH) werkwijze gebruikt om de verloren hoge frequentiecomponenten te t herstellen. Bovendien wordt een postverwerking 15 geluidskwaliteitverbetering toegepast bij de herstelde hoge frequentiecomponenten.

[0005] FIG. 1 is een blokdiagram dat een conventionele MP3pro decodeerder illustreert die de SBR werkwijze gebruikt.

[0006] Verwijzend naar FIG. 1 decodeert een decodeerder 110 een 20 ingevoerde MP3pro bitstroom in een frequentiedomein naar puls ge codeerde modulatie (PCM) audiodata en aanvullende data van een tijdsdomein. De PCM audiodata wordt verdeeld in linkerkanaal audiodata en rechterkanaal audiodata, en de aanvullende data omvat envelop informatie. Een kwadratuur spiegel filter (QMF) analysator 120 converteert de PCM 25 audiodata in het tijdsdomein naar een 32-band lage frequentiecomponent signaal in het frequentiedomein. Een hoge frequentie generator 130 genereert hoge frequentiecomponenten volgens de envelopinformatie zodanig dat de hoge frequentiecomponenten een overeenkomstige standaardfrequentie hebben aan die van de lage frequentiecomponenten die 30 zijn geconverteerd door de QMF analysator 120. Een envelopaanpasser 140 1 0 2 9 6 1 9 3 past energie van de hoge frequentiecomponenten volgens de envelopinformatie aan gebruikmakend van een spectrum van een lage frequentieband. Een QMF synthesizer 150 synthetiseert de energie van de hoge frequentiecomponenten die zijn aangepast door de envelopaanpasser 5 140 en het lage frequentiecomponent signaal dat is geanalyseerd door de QMF analysator 120 converteert de gesynthetiseerde hoge en lage frequentiecomponenten naar audiodata in het tijdsdomein en voert de audiodata uit. De hoge frequentiecomponenten worden overeenkomstig hersteld. Een kanaalverdeler 160 voert de audiodata uit die een 10 linkerkanaal heeft en een rechterkanaal die zijn verdeeld volgens de aanvullende data die is gegenereerd door de decodeerder 110.

[0007] Dit wil zeggen dat de hoge frequentiecomponenten van MP3 audiodata gedecodeerd door de decodeerder 110 worden hersteld door de ê post-verwerkers zoals de QMF analysator 120, de hoge frequentie generator 15 130, de envelopaanpasser 140 en de QMF synthesizer 150. Echter, sinds de SBR werkwijze de post-processors gebruikt, heeft het de volgende twee problemen.

[0008] Ten eerste, na het converteren van een gedecodeerde MP3 bestand naar een frequentiedomeinsignaal worden hoge frequentiecomponenten 20 geschat uit frequentiecomponenten van het signaal. De geschatte hoge frequentiecomponenten worden geconverteerd naar een tij ds domeinsigna al, toegevoegd aan het gedecodeerde MP3 bestand en uitgevoerd. In een conventionele MP3 decodeerwerkwijze die de SBR werkwijze gebruikt, zijn twee processen van het converteren tussen een tijdsdomeinsignaal en een 25 frequentiedomeinsignaal nodig. Daarvoor heeft de conventionele MP3 decodeerwerkwijze die de SBR werkwijze gebruikt een excessieve hoeveelheid van berekening in het tijd/frequentiedomein converteringsproces nodig.

[0009] Ten tweede, aangezien de MP3pro decodeerder die de SBR

30 werkwijze gebruikt spectrum envelopinformatie verwerkt, die is verkregen

1 fi ? Q fi 1 Q

4 uit een codeerinrichting ten einde hoge frequentiecomponenten in het frequentiedomein te herstellen, kan het zijn dat een MP3 codeerinrichting die andere conventionele codeerwerkwijzen gebruikt niet wordt gebruikt met de MP3pro decodeerder en dient te worden gereconstrueerd. Dit wil 5 zeggen dat de MP3pro decodeerder die de SBR werkwijze gebruikt geen hoge frequentiecomponenten kan herstellen van een conventioneel MP3 bestand dat de spectrumenvelopinformatie niet omvat.

Samenvatting van de uitvinding 10

[0010] Het huidige inventieve concept voorziet in een werkwijze voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent van audiodata, hetgeen een toon reproduceert van een origineel geluid dat is gedegradeerd ten gevolge van hoge frequentiecomponenten die zijn verloren gedurende een 15 conventionele audio codec werkwijze. De werkwijze van het herstellen van de hoge frequentiecomponent van audiodata verhoogt zuiverheid van de toon van het originele geluid door de verloren hoge frequentiecomponenten gebruikmakend van een MP3 decodeerproces.

[0011] Het huidige algemene inventieve concept voorziet tevens in een 20 inrichting voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent van audiodata door het toepassen van de werkwijze van het herstellen van een hoge frequentie van audiodata.

[0012] Additionele aspecten van het huidige algemene inventieve concept zullen deels in de beschrijving die volgt worden uiteengezet en, deels, uit de 25 beschrijving blijken, of kunnen worden geleerd door toepassing van het algemene inventieve concept.

[0013] De voorgaande en/of andere aspecten en voordelen van het huidige algemene inventieve concept worden bereikt door te voorzien in een werkwijze voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent van een 30 gecomprimeerd audiosignaal, waarbij de werkwijze voorziet in het 1029619 5 genereren van een filterbankwaarde van een lage frequentieband van een gemodificeerde discrete cosinus transform (MDCT) coëfficiënt, die wordt geëxtraheerd uit een ingevoerde bitstroom volgens een raamtype, het extraheren van transiënte informatie van een frame van de ingevoerde 5 bitstroom volgens het raamtype en het selecteren van een gewichtscoëfficiënt volgens de geëxtraheerde transiënte informatie, het herstellen van een filterbankwaarde van een verloren hoge frequentieband van de gegenereerde filterbankwaarde van de lage frequentieband, en het aanpassen van de herstelde filterbankwaarde van herstelde hoge 10 frequentiecomponenten volgens de geselecteerde gewichtscoëfficiënt.

[0014] Het voorgaande en/of andere aspecten en voordelen van het huidige algemene inventieve concept worden tevens bereikt door te voorzien in een inrichting voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent van een gecomprimeerd audiosignaal, waarbij de inrichting een inverse 15 kwantificeerder omvat om een MDCT coëfficiënt te extraheren door het inverse-kwantificeren van een ingevoerde gecomprimeerde audio bitstroom, een inverse MDC eenheid voor het genereren van een filterbankwaarde van een lage frequentieband van de MDCT coëfficiënt geëxtraheerd door de inverse kwantificeerder, een gewichtscoëfficiëntextraheerder voor het 20 extraheren van transiënte informatie van een frame volgens een raamtype gebruikt door de inverse MDCT eenheid en voor het selecteren van een gewichtscoëfficiënt voor het aanpassen van grootten van hoge frequentiecomponenten volgens de geëxtraheerde transiënte informatie, een hoge frequentieband generator voor het herstellen van een filterbankwaarde 25 van een hoge frequentieband van de filterbankwaarde van de lage frequentieband die is gegenereerd door de inverse MDCT eenheid, en een vermenigvuldiger voor het vermenigvuldigen van de gewichtscoëfficiënt die is geselecteerd door de gewichtscoëffiëntextraheerder en de filterbankwaarde van de hoge frequentieband die is hersteld door de hoge 30 frequentieband generator.

1029619 6

Korte beschrijving van de tekening

[0015] Deze en/of andere aspecten en voordelen van het huidige algemene 5 inventieve concept zullen duidelijk worden en gemakkelijker worden begrepen uit de hierop volgende beschrijving van de uitvoeringsvormen, genomen in samenwerking met de bijgevoegde tekening waarvan:

[0016] FIG. 1 een blokdiagram is dat een conventionele MP3pro decodeerder illustreert gebruikmakend van een SBR werkwijze; 10 [0017] FIG. 2 een diagram is dat een MP3 decodeerder illustreert gebruikmakend van een hoge frequentie herstel werkwijze volgens een uitvoeringsvorm van het huidige algemene inventieve concept;

[0018] FIG. 3A tot 3D,een proces illustreren voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent volgens een uitvoeringsvorm van het huidige 15 algemene inventieve concept; en

[0019] FIG. 4 een stroomdiagram is dat een werkwijze illustreert voor het herstellen van een hoge frequentie van audiodata volgens een uitvoeringsvorm van het huidige algemene inventieve concept.

[0020] Er zal nu gedetailleerd naar de uitvoeringsvormen van het huidige 20 algemene inventieve concept worden verwezen, waarvan voorbeelden zijn geïllustreerd in de begeleidende tekening, waarbij vergelijkbare verwijzingscijfers corresponderen met vergelijkbare elementen. De uitvoeringsvormen zijn hieronder beschreven ten einde het huidige algemene inventieve concept met verwijzing naar de figuren uit te leggen. 25 [0021] Een MP3 bitstroom ingevoerd naar een MP3 decodeerder volgens een uitvoeringsvorm van het huidige algemene inventieve concept wordt gevormd door de volgende procedures. Ten eerste wordt puls gecodeerde modulatie (PCM) audiodata ingevoerd. Ten tweede wordt de ingevoerde PCM audiodata in 576 samples verdeeld voor iedere korrel (minimum 30 eenheid waarvoor codering wordt uitgevoerd (576 samples)). Ten derde 1029619 7 wordt perceptuele energie verkregen door een psycho-akoestisch model van een MPEG-1 laag 3 (MP3) op de samples toe te passen. Ten vierde wordt de perceptuele energie die is verkregen uit het psycho-akoestische model vergeleken met een drempelwaarde ten einde gemodificeerde discrete 5 cosinus transform (MDCT) raamtypes te bepalen. De raamtypes omvatten een lang raam, een start raam, een kort raam en een stop raam volgens een MP3 standaard. De ramen worden met elkaar overlapt ten einde aliasing tegen te gaan. Een partiële portie of een gehele portie van de raamtypes kunnen worden gewisseld volgens de drempelwaarde. Dit wil zeggen dat 10 indien een niveau van de perceptuele energie groter is dan de drempelwaarde, het korte raam wordt geselecteerd aangezien de perceptuele energie correspondeert met een signaal van een aanvalstatus waarin het energieniveau abrupt verhoogt. Bovendien wordt, indien het / niveau van de perceptuele energie kleiner is dan de drempelwaarde, het 15 lange raam geselecteerd aangezien de perceptuele energie correspondeert met een signaal van een status waarin het energieniveau constant is. Ten vijfde worden de samples corresponderend met elke geselecteerd raamgebied MDCT-verwerkt en geconverteerd naar data in het frequentiedomein. Het start raam of het stop raam wordt gebruikt om van 20 het lange raam naar het korte raam te wisselen en vice versa. Ten zesde wordt de MDCT-verwerkte data van het frequentiedomein gekwantificeerd volgens een hoeveelheid toegewezen bits. Uiteindelijk wordt de gekwantificeerde data tot een MP3 bitstroom gevormd gebruikmakend van een Huffman coderingswerkwijze. De MP3 bitstroom omvat een veelvoud 25 van frame eenheden. Een MP3 frame format omvat een koptekst, neveninformatie en hoofddata. De neveninformatie omvat informatie die wordt gebruikt om de hoofddata te decoderen, zoals een schaalfactor en een raamtype.

1 0 2 9 6 1 9 8

[0022] FIG. 2 is een diagram dat een MP3 decodeerder illustreert die gebruikmaakt van een hoge frequentie herstelwerkwijze volgens een uitvoeringsvorm van het huidige algemene inventieve concept.

[0023] Verwijzend naar FIG. 2, omvat de MP3 decodeerder een inverse 5 kwantificeer der 210, een neveninformatie analysator 220, een inverse MDCT eenheid 230, een hoge frequentieband generator 260, een gewichtscoëfficiënt extraheerder 240, een vermenigvuldiger 270, een opteller 280 en een inverse multifase filterbankeenheid 290. De gewichtscoëfficiënt extraheerder 240 omvat een transiënte informatie 10 detector 242 en een gewichtstabelselecteerder 244.

[0024] De inverse kwantificeerder 210 extraheert een MDCT coëfficiënt uit een ingevoerde MP3 bitstroom. De inverse gekwantificeerde MDCT coëfficiënt wordt gedistribueerd in een lage frequentieband.

[0025] De neveninformatie analysator 220 extraheert een raam type door 15 neveninformatie te analyseren uit de ingevoerde MP3 bitstroom.

[0026] De inverse MDCT eenheid 230 genereert een filterbankwaarde volgens de MDCT coëfficiënt die is geëxtraheerd door de inverse kwantificeerder 210 gebruikmakend van het raamtype dat is geëxtraheerd door de neveninformatieanalysator 220.

20 [0027] De transiënte informatie detector 242 detecteer transiënte informatie van een huidig frame volgens het raamtype gebruikt door de inverse MDCT eenheid 230. Dit wil zeggen dat de transiënte informatie detector 242 bepaalt dat de huidige frame zich in een non-transiënt gebied bevindt wanneer het raamtype ‘lang’ is, de huidige frame zich in een 25 transitiegebied bevindt wanneer het raamtype ‘start’ of‘stop’ is.

[0028] De gewichtstabelselecteerder 244 selecteert een gewichtscoëfficiënt om een gewicht van hoge frequentie componenten aan te passen volgens de transiënte informatie gedetecteerd door de transiënte informatie detector 242. Bijvoorbeeld wordt een harmonische component met een hoog gewicht 30 geselecteerd wanneer het huidige frame is bepaald om zich in het transiënte 1 o 2 9 fi 1 q 9 gebied te bevinden, wordt een harmonische component met een laag gewicht geselecteerd wanneer het huidige frame is bepaald om zich in het non-transiënte gebied te bevinden en wordt een harmonische component met een middelgroot gewicht geselecteerd wanneer het huidige frame is bepaald om 5 zich in het transitiegebied te bevinden.

[0029] De hoge frequentieband analysator 250 detecteert een verloren hoge frequentieband door de filterbankwaarde die is gegenereerd door de inverse MDCT eenheid 230 te analyseren. Bijvoorbeeld, verwijzend naar FIG. 3A, in een 96Kbps MP3 bestand, gaan frequentiecomponenten met 10 meer dan 11.025KHz (i.e., filterbankwaarden van banden 16 tot 32) onder 32 filterbankwaarden verloren. Overeenkomstig, hoewel niet geïllustreerd, in een 128Kbps bestand, gaan frequentiecomponenten met meer dan 15KHz onder 32 filterbankwaarden verloren.

[0030] De inverse MDCT eenheid 230 verschaft 15 frequentie domeininformatie over de MP3 bitstroom aan de hoge frequentieband analysator 250 zodanig dat de hoge frequentiebandanalysator 250 de verloren hoge frequentiecomponenten van de hoge frequentieband overeenkomstig kan detecteren. In het bijzonder verschaft de inverse MDCT eenheid 230 de filterbankwaarden van de lage 20 frequentieband aan de hoge frequentieband analysator 250. Daarnaast verschaft de inverse MDCT eenheid 230 het raamtype geassocieerd met het huidige frame aan de transiënte informatiedetector 242 van de gewichtscoëfficiënt extraheerder 240 zodanig dat de transiënte informatie detector 242 de transiënte informatie van het huidige frame kan detecteren 25 uit een veelvoud van frames in de MP3 bitstroom. Het raamtype geassocieerd met het huidige frame kan worden bepaald ten tijde van het coderen van de MP3 bitstroom. In het bijzonder kan elk van de veelvoud van frames in de MP3 bitstroom worden geassocieerd met een corresponderend raamtype. Derhalve zijn, aangezien de MP3 decodeerder van het huidige 30 algemene inventieve concept de verloren hoge frequentiecomponenten van

1 fl ? Qfi 1 Q

10 de MP3 bitstroom herstelt volgens het raamtype en de lage frequentiecomponenten daarvan, conversies tussen het frequentiedomein en het tijdsdomein onnodig.

[0031] De hoge frequentieband generator 260 herstelt de verloren hoge 5 frequentiecomponenten gedetecteerd door de hoge frequentieband analysator 250. Verwijzend naar FIG. 3B, zal het 96Kbps MP3 bestand nu als voorbeeld worden beschreven. Aangezien de frequentiecomponenten met meer dan 11.025KHz onder de 32 filterbankwaarden zijn verloren, dienen fïlterbankwaarden van de banden 16 tot 32 die een waarde van “0” hebben 10 te worden hersteld volgens filterbankwaarden van banden 8 tot 15. Bijvoorbeeld, aangezien band 16 een overeenkomstige harmonische frequentie heeft ten opzichte van een harmonische frequentie van band 8, wordt de filterbankwaarde van band 8 gekopieerd naar de filterbankwaarde van band 16. Overeenkomstig wordt de filterbankwaarde van band 9 15 gekopieerd naar de filterbankwaarde van band 18. Bovendien wordt, volgens een menselijke perceptuele karakteristiek, aangezien een bandbreedte waarin mensen verschillende frequenties waarnemen als zijnde dezelfde frequentie breed is in een hoge frequentieband, de herstelde filterbankwaarde van band 18 gekopieerd naar de filterbankwaarde van 20 band 19. Stemgeluid heeft typisch frequentiecomponenten onder 6KHz. Wanneer frequentiecomponenten corresponderend met stemgeluid in de hoge frequentieband aanwezig zijn, bestaat een probleem wanneer de hoge frequentiecomponenten worden gegenereerd gebruikmakend van lage frequentiecomponenten (i.e., onder 6KHz) inclusief het stemgeluid. Met deze 25 reden worden de filterbankwaarden van de banden 1 tot 7 in een lage frequentieband onder 5.5 KHz niet gebruikt om de hoge frequentiecomponenten te herstellen.

[0032] Verwijzend naar FIG. 3B — 3D, aangezien banden 16, 18, 20. 22 ... 30 een overeenkomstige harmonische frequentie heeft aan een harmonische 30 frequentieband 8, 9, 10, 11 ... 15, wordt de filterbankwaarde van band 8, 9, 1029619 11 10, 11 ... 15 gekopieerd naar de fllterbankwaarde van band 16, 18, 20, 22 ... 30. Bovendien wordt, volgens een menselijke perceptuele karakteristiek, aangezien een bandbreedte waarbij mensen verschillende frequenties interpreteren als zijnde dezelfde frequentie breed is in een hoge 5 frequentieband, de herstelde filterbankwaarde van band 16, 18, 20, 22 ... 30 gekopieerd naar de filterbankwaarde van band 17, 19, 21, 23 ... 31. Waarbij filterbankwaarde van band 32 wordt verlaten aangezien deze de geluidskwaliteit nauwelijks aantast.

[0033] De vermenigvuldiger 270 past de grootten van de hoge 10 frequentiecomponenten aan door de gewichtscoëffïciënten geselecteerd door de gewichtstabelselecteerder 244 en de hoge frequentiecomponenten te vermenigvuldigen zoals in FIG. 3C en 3D is geïllustreerd. FIG. 3C illustreert herstelde harmonische componenten wanneer een huidig frame zich in het transiënte gebied bevindt. Verwijzend naar FIG. 3C worden 15 harmonische componenten met relatief grote gewichten gegenereerd in het transiënte gebied. FIG. 3D illustreert herstelde harmonische componenten wanneer de huidige frame zich in het non-transiënte gebied bevindt. Verwijzend naar FIG. 3D worden harmonische componenten met kleine gewichten gegenereerd in het non-transiënte gebied.

20 [0034] De opteller 280 telt de filterbankwaarde van de lage frequentieband die is gegenez*eerd door de MDCT eenheid 230 op bij een filterbankwaarde van de hoge frequentieband die is gegenereerd door de vermenigvuldiger 270.

[0035] De inverse multifase filterbankeenheid 290 synthetiseert de 25 filterbankwaarden met herstelde hoge frequentiecomponenten naar een sub-band en restaureert PCM audiodata door de gesynthetiseerde sub-band door een synthetiserende filter te halen.

[0036] FIG. 4 is een stroomdiagram dat een werkwijze voor het herstellen van een hoge frequentie van audiodata volgens een uitvoeringsvorm van het 30 huidige algemene inventieve concept illustreert.

1029619 12

[0037] Verwijzend naar FIG. 4, wordt een MP3 bitstroom met gecomprimeerde audiodata met een veelvoud van frame-eenheden in een decodeerder gevoerd in operatie 410.

[0038] MDCT coëfficiënten worden geëxtraheerd door de ingevoerde 5 gecomprimeerde audio bitstroom te inverse-kwantificeren in operatie 420. Raamtypes worden simultaan geëxtraheerd door neveninformatie van de MP3 bitstroom te analyseren.

[0039] Filterbankwaarden van een lage frequentieband worden gegenereerd door een inverse MDCT van de MDCT coëfficiënten volgens de 10 raamtypes uit te voeren in operatie 430. Transiënte informatie wordt dan geëxtraheerd volgens het raamtype in operatie 424 en gewichtscoëfficiënten voor het aanpassen van hoge frequentiecomponenten worden uit een coëfficiënttabel geselecteerd volgens de geëxtraheerde transiënte informatie in operatie 426.

15 [0040] Een verloren hoge frequentieband wordt gedetecteerd door de filterbankwaarden van de lage frequentieband in operatie 440 te analyseren.

[0041] Filterbankwaarden van de hoge frequentieband worden hersteld uit de filterbankwaarden van de lage frequentieband in operatie 450.

20 [0042] De grootten van de hoge frequentiecomponenten worden aangepast door de gewichtscoëfficiënten te vermenigvuldigen die zijn geselecteerd uit de coëfficiënttabel met de herstelde filterbankwaarden van de hoge frequentieband in operatie 460.

[0043] De filterbankwaarden van de lage frequentieband die is 25 gegenereerd door het uitvoeren van de inverse MDCT van de MDCT coëfficiënten en de aangepaste filterbankwaarden van de hoge frequentieband worden samen opgeteld in operatie 470.

[0044] Na het synthetiseren van de filterbankwaarden met herstelde hoge frequentiecomponenten naar een sub-band, wordt PCM audiodata 1029619 13 gerestaureerd door de sub-band door een synthetiserende filter te halen in operatie 480.

[0045] Het huidige algemene inventieve concept is niet begrensd tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en er zal door diegenen met 5 gemiddelde kennis van het vakgebied worden begrepen dat verscheidene veranderingen in deze uitvoeringsvormen kunnen worden gemaakt in vorm en detailleringen zonder af te wijken van de geest en de spanwijdte van het algemene inventieve concept. Dit wil zeggen dat het huidige algemene inventieve concept kan worden toegepast op alle audio reproducerende 10 inrichtingen, zoals MP3 spelers, laptop computers en PC’s om hoge frequentiecomponenten van audiodata te herstellen.

[0046] Zoals hierboven is beschreven kan volgens uitvoeringsvormen van het huidige algemene inventieve concept een conventionele MP3 codeerder als zodanig worden gebruikt en MP3 geluidskwaliteit kan worden verbeterd 15 met een minimale hoeveelheid berekening, aangezien domeinconversiewerkwijzen die conventioneel worden gebruikt onnodig zijn wanneer verloren hoge frequentie componenten worden hersteld tijdens een MP3 decodeerproces.

[0047] Hoewel enkele uitvoeringsvormen van het huidige algemene 20 inventieve concept zijn getoond en beschreven, zal er door diegenen met gemiddelde kennis van het vakgebied worden begrepen dat er veranderingen kunnen worden gemaakt in deze uitvoeringsvormen zonder af te wijken van de principes en geest van het algemene inventieve concept, waarvan de spanwijdte is gedefinieerd in de volgende conclusies en 25 equivalenten daarvan.

1029619

Claims

1. Werkwijze voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent van een gecomprimeerd audiosignaal, omvattende: het genereren van een filterbankwaarde van een lage frequentieband uit een gemodificeerde discrete cosinus transform (MDCT) 5 coëfficiënt die wordt geëxtraheerd uit een ingevoerde bitstroom volgens een raamtype; het extraheren van transiënte informatie van een frame van de ingevoerde bitstroom volgens het raamtype en het selecteren van een gewichtscoëfficiënt volgens de geëxtraheerde transiënte informatie; 10 het herstellen-van een filterbankwaarde van een verloren hoge frequentieband uit de gegenereerde filterbankwaarde van de lage frequentieband; en het aanpassen van de herstelde filterbankwaarde van herstelde hoge frequentiecomponenten volgens de geselecteerde gewichtscoëfficiënt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het extraheren van de transiënte informatie van het frame omvat: het extraheren van transiënte informatie van een huidig frame met verwijzing naar het raamtype dat is gebruikt in een inverse MDCT; en het selecteren van de gewichtscoëfficiënt om een gewicht van de 20 filterbankwaarde van de herstelde hoge frequentiecomponenten aan te passen volgens de geëxtraheerde transiënte informatie van het huidige frame.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de transiënte informatie is voorzien van transiënte gebiedsinformatie, non-transiënte 25 gebiedsinformatie en transitie gebiedsinformatie.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het huidige frame zich in een non-transiënt gebied bevindt wanneer het raamtype ‘lang’ is, het 1029619 huidige frame zich in een transiënt gebied bevindt wanneer het raamtype ‘kort’ is en het huidige frame in een transitiegebied is wanneer het raamtype ‘start’ of‘stop’ is.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het herstellen van de 5 filterb ank waard omvat: het vermenigvuldigen van de geselecteerde gewichtscoëfficiënt en de filterbankwaarde van de hoge frequentiecomponenten.

6. Werkwijze voor het herstellen van verloren hoge frequentiecomponenten in een hoge frequentieband van een data bitstroom 10 met een veelvoud van audioframes, omvattende: het bepalen van een of meer filterbankwaarden van lage frequentiecomponenten volgens een of meer spectrale coëfficiënten daarvan; het bepalen van een of meer geschatte filterbankwaarden van de verloren hoge frequentiecomponenten volgens harmonische overeenkomsten 15 met de een of meer filterbankwaarden van de lage frequentiecomponenten; het aanpassen van de een of meer geschatte filterbankwaarden volgens een of meer corresponderende gewichtscoëfficiënten die worden bepaald volgens transiënte informatie gedetecteerd in een huidig frame gedefinieerd door een raamtype dat correspondeert met het huidige frame; 20 en het combineren van de aangepaste een of meer filterbankwaarden en de een of meer filterbankwaarden van de lage frequentiecomponenten om een complete frequentieband te verkrijgen van de data bitstroom.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, voorts omvattende: 25 het ontvangen van de data bitstroom in een frequentiedomein; en het converteren van de complete frequentieband van de data bitstroom naar een tijdsdomein en het uitvoeren van de databitstroom.

8. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het aanpassen van de een of meer geschatte filterbankwaarden volgens de een of meer corresponderende 30 gewichtscoëfficiënten omvat: 1029619 het lezen van neveninformatie ontvangen met de data bitstroom om een raamtype van het huidige frame te bepalen; het bepalen van de transiënte informatie van het huidige frame volgens het bepaalde raamtype; 5 het selecteren van een gewichtscoëfficiënt volgens de bepaalde transiënte informatie van het huidige frame; en het vermenigvuldigen van elke van de een of meer geschatte fllterbankwaarden door de geselecteerde gewichtscoëfficiënt.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het raamtype een is van 10 een lang raamtype, een kort raamtype, een start raamtype en een stop raamtype.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de transiënte informatie van het huidige frame vyordt bepaald om zich in een non-transiënt gebied te bevinden wanneer het raamtype van het lange raamtype is, de transiënte 15 informatie van het huidige frame wordt bepaald om zich in een transiënt gebied te bevinden wanneer het raamtype van het korte raamtype is en de transiënte informatie van het huidige frame wordt bepaald om zich in een transitiegebied te bevinden wanneer het raamtype een van het start raamtype en het stop raamtype is.

11. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de geselecteerde gewichtscoëfficiënt groot is wanneer het raamtjpe van het korte raamtype is, de geselecteerde gewichtscoëfficiënt klein is wanneer het raamtype van het lange raamtype is en de geselecteerde gewichtscoëfficiënt middelgroot is wanneer het raamtjpe een van het start raamtype en het stop raamtype is.

12. Werkwijze volgens conclusie 6, voorts omvattende: het ontvangen van de data bitstroom omvattende audiodata van een veelvoud van audioframes in het frequentiedomein en neveninformatie omvattende een veelvoud van raam types die corresponderen met de veelvoud van audioframes van de audiodata. 1 0 2 9 6 1 9

13. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het bepalen van de een of meer filterbankwaarden van lage frequentiecomponenten volgens de een of meer spectrale coëfficiënten daarvan omvat: het analyseren van neveninformatie geassocieerd met de data 5 bitstroom om een raamtype van het huidige frame te bepalen; en het genereren van de een of meer filterbankwaarden van de lage frequentiecomponenten volgens de een of meer spectrale coëfficiënten en het raamtype.

14. Werkwijze volgens conclusie 6, voorts omvattende: 10 het extraheren van de een of meer spectrale coëfficiënten uit een lage frequentieband van de data bitstroom.

15. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het bepalen van de een of meer geschatte filterbankwaarden van de verloren hoge frequentiecomponenten omvat het schatten van de filterbankwaarden van 15 de verloren hoge frequentiecomponenten volgens overeenkomstige non-stem frequentiecomponenten van een lage frequentieband.

16. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de een of meer spectrale coëfficiënten een of meer gemodificeerde discrete cosinus transform coëfficiënten omvatten.

17. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het bepalen van de een of meer filterbankwaarden van de lage frequentiecomponenten omvat: het bepalen van een inverse gemodificeerde discrete cosinus transform van de een of meer spectrale coëfficiënten volgens het raamtype van het huidige frame.

18. Werkwijze voor het herstellen van verloren hoge frequentiecomponenten van een hoge frequentieband van een audiodata bitstroom ontvangen door een decodeerder, omvattende: het afleiden van de verloren hoge frequentiecomponenten van de hoge frequentieband volgens overeenkomsten met lage 30 frequentiecomponenten van een lage frequentieband; en 1029619 het wegen van de afgeleide hoge frequentiecomponenten volgens transiënte informatie van een huidig frame van de audiodata bitstroom.

19. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij de lage frequentieband en de hoge frequentieband 32 filterbankwaarden omvatten en het afleiden van δ de verloren hoge frequentiecomponenten van de hoge frequentieband omvat het herstellen van filtei’bankwaarden van banden 16 tot 32 volgens filterbankwaarden van banden 8 tot 15.

20. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij het afleiden van de verloren hoge frequentiecomponenten en het wegen van de afgeleide hoge 10 frequentiecomponenten worden uitgevoerd zonder te converteren tussen een tijdsdomein en een frequentiedomein.

21. Werkwijze volgens conclusie 18, waarbij het afleiden van de verloren hoge frequentiecomponenten van de hoge frequentieband omvat het kopiëren van een filterbankwaarde uit lage frequentiecomponenten in 15 de lage frequentieband volgens menselijke perceptuele karakteristieken.

22. Werkwijze voor het decoderen van een data bitstroom en het herstellen van hoge frequentiecomponenten daarvan zonder te converteren tussen een tijdsdomein en een frequentiedomein, omvattende: het ontvangen van de data bitstroom omvattende 20 frequentiedomeininformatie en transiënte informatie over de data bitstroom; het herstellen van de verloren hoge frequentiecomponenten van de databitstroom volgens waarden van overeenkomstige lage frequentiecomponenten en de transiënte informatie over de data bitstroom; 25 en het uitvoeren van een combinatie van de herstelde hoge frequentiecomponenten en de lage frequentiecomponenten in het frequentiedomein. 1029619

23. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij de data bitstroom een MP3 audiodata bitstroom is en waarbij het herstellen van de verloren hoge frequentiecomponenten van de databitstroom omvat: het schatten van de verloren hoge frequentiecomponenten volgens 5 de lage frequentiecomponenten; en het wegen van de geschatte hoge frequentiecomponenten volgens een verwachte overeenkomst met de lage frequentiecomponenten bepaald door de transiënte informatie.

24. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij de transiënte informatie 10 wordt gedragen met de data bitstroom als een of meer raamtypes.

25. Inrichting voor het herstellen van een hoge frequentiecomponent van een gecomprimeerd audiosignaal, omvattende: een inverse kwantificeerder voor het extraheren van een MDCT coëfficiënt door een ingevoerde gecomprimeerde audio bitstroom te inverse-15 kwantificeren; een inverse MDCT eenheid voor het genereren van een filterbankwaarde van een lage frequentieband van de MDCT coëfficiënt geëxtraheerd door de inverse kwantificeerder; een gewichtscoëfficiënt extraheerder voor het extraheren van 20 transiënte informatie van een frame volgens een raamtype gebruikt door de inverse MDCT eenheid en voor het selecteren van een gewichtscoëfficiënt voor het aanpassen van grootten van hoge frequentiecomponenten volgens de geëxtraheerde transiënte informatie; een hoge frequentieband generator voor het herstellen van een 25 filterbankwaarde van een hoge frequentieband uit de filterbank waarde van de lage frequentieband die is gegenereerd door de inverse MDCT eenheid; en een vermenigvuldiger voor het vermenigvuldigen van de gewichtscoëfficiënt die is geselecteerd door de gewichtscoëfficiënt 30 extraheerder met de filterbankwaarde van de hoge frequentieband die is 1029619 hersteld door de hoge frequentieband generator.

26. Inrichting volgens conclusie 25, voorts omvattende: een opteller voor het optellen van de filterbankwaarde van de lage frequentieband gegenereerd door de inverse MDCT eenheid bij de 5 filterbankwaarde van de hoge frequentieband gegenereerd door de vermenigvuldiger.

27. Inrichting volgens conclusie 25, waarbij de gewichtscoëfficiënt extraheerder omvat: een transiënte informatie detector voor het detecteren van 10 transiënte informatie van een huidig frame volgens het raamtype gebruikt door de inverse MDCT eenheid; en een gewichtscoëfficiënt selecteerder voor het selecteren van een gewichtscoëfficiënt corresponderend met de transiënte informatie gedetecteerd door de transiënte informatiedetector uit een vooraf bepaalde 15 coëfficiënttabel.

28. Decodeerder voor het herstellen van verloren hoge frequentiecomponenten in een hoge frequentieband van een data bitstroom met een veelvoud van audioframes, omvattende: Een invoereenheid voor het bepalen van een of meer 20 filterbankwaarden van lage frequentiecomponenten volgens een of meer spectrale coëfficiënten daarvan en voor het detecteren van een raamtype van een huidig frame; een hoge frequentieband generator voor het bepalen van een of meer geschatte filterbankwaarden van de verloren hoge 25 frequentiecomponenten volgens harmonische overeenkomsten met de een of meer filterbankwaarden van de lage frequentiecomponenten; een aanpaseenheid voor het aanpassen van de een of meer geschatte filterbankwaarden volgens een of meer corresponderend gewichtscoëfficiënten die worden bepaald volgens transiënte informatie 30 gedetecteerd in een huidig frame gedefinieerd door het· raamtype van het 1 0 2 9 6 1 9 huidige frame; en een combineereenheid voor het combineren van de aangepaste een of meer filterbankwaarden en de een of meer filterbankwaarden van de lage frequentiecomponenten voor het verkrijgen van een complete 5 frequentieband van de data bitstroom.

29. Decodeerder van conclusie 28, waarbij: de invoereenheid de data bitstroom in een frequentiedomein ontvangt; en de combineereenheid de complete frequentieband van de data 10 bitstroom naar een tijdsdomein converteert en een data bitstroom uitvoert.

30. Decodeerder volgens conclusie 28, waarbij de aanpaseenheid omvat: een neveninformatieanalysator voor het lezen van neveninformatie ontvangen met de data bitstroom en voor het bepalen van een raamtype van 15 het huidige frame volgens de gelezen neveninformatie; een transiënte informatiedetector voor het bepalen van de transiënte informatie van het huidige frame volgens het bepaalde raamtype; een gewichtstabelselecteerder voor het selecteren van een gewichtscoëfflciënt volgens de bepaalde transiënte informatie van het 20 huidige frame; en een vermenigvuldiger voor het vermenigvuldigen van elke van de een of meer geschatte filterbankwaarden door de geselecteerde gewichtscoëfficiënt.

31. Decodeerder volgens conclusie 30, waarbij het raamtype een van 25 een lang raamtype, een kort raamtype, een start raamtype en een stop raamtype is.

32. Decodeerder volgens conclusie 31, waarbij de transiënte informatie detector bepaalt dat de transiënte informatie van het huidige frame zich in een non-transiënt gebied bevindt wanneer het raamtype van het lange 30 raamtype is, de transiënte informatie van het huidige frame zich in een 1029619 transiënt gebied bevindt wanneer het raamtype van het korte raamtype is en de transiënte informatie van het huidige frame zich in een transitiegebied bevindt wanneer het raamtype een van het start raamtype en het stop raamtype is.

33. Decodeerder volgens conclusie 31, waarbij de gewichtstabelselecteerder een gewichtscoëfficiënt selecteert die groot is wanneer het raamtype van het korte raamtype is, klein is wanneer het raamtype van het lange raamtype is en middelgroot is wanneer het raamtype van een van het start raamtype en het stop raamtype is.

34. Decodeerder volgens conclusie 28, waarbij de invoereenheid de data bitstroom ontvangt omvattende audiodata van een veelvoud van audioframes in het frequentiedomein en neveninformatie omvattende een veelvoud van raamtypes die corresponderen met de veelvoud van audioframes van de audiodata.

35. Decodeerder volgens conclusie 28, waarbij de hoge frequentieband generator omvat: een neveninformatie analysator voor het analyseren van neveninformatie geassocieerd met de data bitstroom voor het bepalen van een raamtype van het huidige frame; en 20 een inverse MDCT eenheid voor het genereren van de een of meer filterbankw aarden van de lage frequentiecomponenten volgens het raamtype en de een of meer spectrale coëfficiënten.

36. Decodeerder volgens conclusie 28, voorts omvattende: een inverse kwantifïceerder voor het extraheren van de een of meer 25 spectrale coëfficiënten uit een lage frequentieband van de data bitstroom.

37. Decodeerder volgens conclusie 28, waarbij de hoge frequentieband generator de filterbankwaarden schat van de verloren hoge frequentiecomponenten volgens overeenkomstige non-stem frequentiecomponenten van een lage frequentieband.

38. Decodeerder volgens conclusie 28, waarbij de een of meer spectrale 1029619 coëfficiënten een of meer gemodificeerde discrete transform coëfficiënten omvatten.

39. Decodeerder volgens conclusie 28, waarbij de invoereenheid een inverse MDCT eenheid omvat voor het bepalen van een inverse 5 gemodificeerde discrete cosinus transform van de een of meer spectrale coëfficiënten volgens het raamtype van het huidige frame.

40. Decodeerinrichting voor het herstellen van verloren hoge frequentiecomponenten van een hoge frequentieband van een audiodata bitstroom, omvattende: 10 een afleideenheid voor het afleiden van de verloren hoge frequentiecomponenten van de hoge frequentieband volgens overeenkomsten met lage frequentiecomponenten van een lage frequentieband; en i een weegeenheid voor het wegen van de afgeleide hoge 15 frequentiecompenten volgens transiënte informatie van een huidig frame van de audiodata bitstroom.

41. Inrichting volgens conclusie 40, waarbij de lage frequentieband en de hoge frequentieband 32 filterb ank waarden omvatten en de afleideenheid de verloren hoge frequentie componenten afleidt door de filterbankwaarden 20 van banden 16 tot 32 te herstellen volgens filterbankwaarden van banden 8 tot 15.

42. Inrichting volgens conclusie 40. waarbij de afleideenheid en de weegeenheid de audiodata bitstroom ontvangen, de verloren hoge frequentiecomponenten herstellen en een combinatie van de lage 25 frequentieband en de hoge frequentieband uitvoeren zonder te converteren tussen een tijdsdomein en een frequentiedomein.

43. Inrichting volgens conclusie 40, waarbij de afleideenheid een filterbandwaarde kopieert uit lage frequentiecomponenten in de lage frequentieband volgens menselijke perceptuele karakteristieken.

44. Inrichting voor het decoderen van een data bitstroom en herstellen 1029619 2H van hoge frequentiecomponenten daarvan zonder te converteren tussen een tijdsdomein en een frequentiedomein, waarbij de werkwijze omvat: een invoereenheid voor het ontvangen van de data bitstroom omvattende frequentiedomeininformatie en transiënte informatie over de 5 data bitstroom; een hersteleenheid voor het herstellen van de verloren hoge frequentiecomponenten van de data bitstroom volgens waarden van overeenkomstige lage frequentiecomponenten en de transiënte informatie over de data bitstroom; en 10 een uitvoereenheid voor het uitvoeren van een combinatie van de herstelde hoge frequentiecomponenten en de lage frequentiecomponenten in het frequentiedomein.

45. Inrichting volgens conclusie 44, waarbij de data bitstroom een MP3 audiodata bitstroom is, en de hersteleenheid omvat: 15 een hoge frequentieband schatter voor het schatten van de verloren hoge frequentie componenten volgens de lage frequentie componenten; en een weegeenheid voor het wegen van de geschatte hoge frequentiecomponenten volgens een verwachte overeenkomst met de lage frequentiecomponenten bepaald door de transiënte informatie.

46. Inrichting volgens conclusie 44, waarbij de transiënte informatie wordt gedragen met de data bitstroom als een of meer raamtypes. 25 1029619