PT2884490T

PT2884490T - Banco de filtros de análise, banco de filtros de síntese, codificador, descodificador, misturador e sistema de conferência

Info

Publication number: PT2884490T
Application number: PT141991554T
Authority: PT
Inventors: Grill Bernhard; Geiger Ralf; Schnell Markus; Schuller Gerald
Original assignee: Fraunhofer Ges Forschung
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2016-10-13
Also published as: JP2013228740A; EP2074615A2; HK1138423A1; EP2378516B1; NO20170982A1; CN102243873A; MX2009004046A; JP5700713B2; KR20110049886A; JP2012150507A; ES2531568T3; ES2386206T3; BR122019020171B1; CN102243874A; KR101162455B1; IL226223A0; NO342514B1; EP2113910B1; CN101529502A; CA2782476C

Description

Descrição

BANCO DE FILTROS DE ANÁLISE, BANCO DE FILTROS DE SÍNTESE, CODIFICADOR, DESCODIFICADOR, DISPOSITIVO DE MISTURA E SISTEMA DE CONFERÊNCIA

Antecedentes da invenção A presente invenção refere-se a um banco de filtros de análise, um banco de filtros de síntese e sistemas que compreendem qualquer um dos bancos de filtros acima, que podem, por exemplo, ser implementados no campo de codificação de áudio moderna, descodificação de áudio e outras aplicações relacionadas à transmissão. Além disso, a presente invenção também se refere a um dispositivo de mistura e um sistema de conferência. 0 processamento de áudio digital moderno baseia-se tipicamente em esquemas de codificação que permitem uma redução significativa em termos de taxas de bits, larguras de banda de transmissão e espaço de armazenamento, em comparação com a transmissão direta ou armazenamento dos respetivos dados de áudio. Isso é obtido codificando-se os dados de áudio no local de envio e descodificando os dados codificados no local de receção antes, por exemplo, de fornecer os dados de áudio descodificados a um ouvinte.

Esses sistemas de processamento de áudio digital podem ser implementados com relação a uma ampla gama de parâmetros que abrangem um espaço de armazenamento típico para fluxo de dados de áudio normalizado potencialmente típico, taxas de transferência de bits, complexidade computacional especialmente em termos de eficiência de uma implementação, qualidades dentro do alcance adequadas a diferentes aplicações e em termos do atraso causado tanto durante a codificação e a descodificação dos dados de áudio e dados de áudio codificados, respetivamente. Por outras palavras, sistemas de áudio digitais podem ser aplicados em diversos campos diferentes de aplicações, que variam desde uma transmissão de qualidade ultrabaixa a uma transmissão da mais alta qualidade e armazenamento de dados de áudio (ex. : para uma experiência de audição de música em alta qualidade).

No entanto, em muitos casos, compromissos podem ter de ser feitos em termos de diferentes parâmetros como taxa de transferência de bits, a complexidade computacional, qualidade e atraso. Por exemplo, um sistema de áudio digital que compreende um baixo atraso pode exigir uma taxa de transferência de bits mais alta da largura de banda de uma transmissão em comparação com um sistema de áudio com atraso maior num nível de qualidade comparado. 0 documento WO 98/02971 Al refere-se a um método para codificação e descodificação de sinais de áudio. O método de codificação de sinais de áudio discretos no tempo compreende os passos da ponderação do sinal de áudio discreto no tempo por meio de funções de janela sobrepostas umas às outras de modo a formar blocos, as funções de janela produzindo blocos de um primeiro comprimento de sinais variando fracamente com o tempo e blocos de um segundo comprimento para sinais fortemente variáveis no tempo. Uma sequência de janelas inicial é selecionada para a transição de janelas com blocos do primeiro comprimento para o janelamento com os blocos do segundo comprimento, enquanto uma sequência janela de paragem é selecionada para a transição oposta. A sequência de janelas inicial é selecionada a partir de pelo menos duas sequências de janelas inicial com diferentes comprimentos, enquanto a sequência de janelas de paragem é selecionada a partir de, pelo menos, duas sequências diferentes de janelas de paragem com diferentes comprimentos. 0 método de descodificação de blocos de sinais de áudio codificados seleciona uma transformação inversa adequada, bem como uma janela de síntese adequada, como reação à informação lateral associada a cada bloco.

Sumário

Uma forma de realização de um banco de filtros de análise de acordo com a reivindicação 1, para filtrar uma pluralidade de quadros de entrada, em que cada quadro de entrada compreende um número de valores de entrada ordenados, compreende um conversor de frequência/tempo configurado para fornecer uma pluralidade de quadros de saída, em que um quadro de saída compreende um número de amostras de saída ordenadas, em que um quadro de saída é uma representação de tempo de um quadro de entrada, um dispositivo janelador configurado para gerar uma pluralidade de quadros em janela. Um quadro em janela consiste de uma pluralidade de amostras em janela. Além disso, o dispositivo janelador é configurado para fornecer a pluralidade de amostras em janelas para um processamento em sobreposição sobre um valor de avanço de amostra. A forma de realização do banco de filtros de síntese ainda compreende um dispositivo de sobreposição/adição configurado para fornecer um quadro adicionado que consista de uma secção inicial e uma secção remanescente, em que um quadro adicionado consista de uma pluralidade de amostras adicionais adicionando pelo menos três amostras em janelas a partir de pelo menos três quadros em janela por uma amostra adicionada na secção remanescente de um quadro adicionado adicionando pelo menos duas amostras em janelas de pelo menos dois quadros em janela diferentes para uma amostra adicionada na secção inicial. 0 número de amostras em janelas adicionadas para se obter uma amostra adicionada na secção remanescente é pelo menos uma amostra mars alto do que o número de amostras em janela adicionadas para obter uma amostra adicionada na secção inicial, ou o dispositivo janelador é configurado para desconsiderar pelo menos o valor de saída mais antigo de acordo com a ordem dos valores de saída ordenados ou para configurar as amostras em janelas correspondentes num valor predeterminado ou pelo menos num valor numa faixa predeterminada para cada quadro em janelas da pluralidade de quadros em janela. 0 dispositivo de sobreposição/adição (230) é configurado para fornecer a amostra adicionada à secção remanescente de um quadro adicionado com base em pelo menos três quadros em janela diferentes e uma amostra adicionada na secção inicial com base em pelo menos duas amostras em janelas diferentes de pelo menos dois quadros em janela diferentes.

Uma forma de realização de um banco de filtros de síntese para filtrar uma pluralidade de quadros de entrada, em que cada quadro de entrada compreende os valores de entrada ordenados M yk(0) yk(M-l), em que M é um número inteiro positivo, e em que k é um número inteiro que indica um índice de quadro, compreende um conversor inverso frequência/tempo de transformada discreta de cosseno de tipo-IV configurado para fornecer a pluralidade de quadros de saída, um quadro de saída que compreende amostras de saída ordenadas 2M xk(0) xk(2M- 1) com base nos valores de entrada yk(0) ,···, yk(M-l), um dispositivo janelador configurado para gerar uma pluralidade de quadros em janela, um quadro em janela que compreende uma pluralidade de amostras em janelas zk(0),..., zk(2M-l) com base na equação zk (n) = w (n) · xk (n) para n = 0,...,2M-1, em que é um número inteiro que indica um índice de amostra, e onde w(n) é um coeficiente de função de janela com valor real correspondente ao índice de amostra n, um dispositivo de sobreposição/adição configurado para fornecer um quadro intermediário que compreende uma pluralidade de amostras intermediárias mk(0), ..., mk(M-l) com base na equação mk (n) = zk(n) · zk_i (n+M) para n = 0,...,M-l, e um elevador configurado para fornecer um quadro adicionada que compreende uma pluralidade de amostras adicionais outk(O) outk (M-l) com base na equação outk(n) = mk(n) + l(n-M/2) · mk_i (M-l-n) para n = M/2,...,M-1, e outk(n) = mk(n) + 1 (M-l-n) · outk-i (M-l-n) para n=0,...,M/2-1 , em que 1 (0) ,..., 1 (M-l) são coeficientes de elevação com valor real.

Breve Descrição dos Desenhos

As formas de realização da presente invenção encontram-se descritas abaixo, com referência aos desenhos anexos. A Fig. 1 mostra um diagrama de bloco de um banco de filtros de análise; A Fig. 2 mostra uma representação esquemática de quadros de entrada sendo processados por uma forma de realização de um banco de filtros de análise; A Fig. 3 mostra um diagrama de bloco de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese; A Fig. 4 mostra uma representação esquemática de quadros de saída na estrutura de ser processados por uma forma de realização de um banco de filtros de síntese; A Fig. 5 mostra uma representação esquemática de uma função de janela de análise e uma função de janela de sínteses de uma forma de realização de um banco de filtros de análise e de um banco de filtros de síntese; A Fig. 6 mostra uma comparação de uma função de janela de análise e uma função de janela de síntese em comparação com uma função de janela sinal: A Fig. 7 mostra uma comparação posterior de diferentes funções de janelas; A Fig. 8 mostra uma comparação de comportamento pré-eco para as três diferentes funções de janelas mostradas na Fig. 7; A Fig. 9 mostra esquematicamente a propriedade de mascaramento temporal geral do ouvido humano; A Fig. 10 mostra uma comparação da resposta de frequência de uma janela de sinal e uma janela de baixo atraso; A Fig. 11 mostra uma comparação de uma resposta de frequência de uma janela de seno e uma janela de baixa sobreposição; A Fig. 12 mostra uma forma de realização de um codificador; A Fig. 13 mostra uma forma de realização de um descodifiçador; A Fig. 14a mostra um sistema que compreende um codificador e um descodificador; A Fig. 14b mostra diferentes fontes de atrasos compreendidas no sistema mostrado na Fig. 14a; A Fig. 15 mostra uma tabela que compreende uma comparação de atrasos; A Fig. 16 mostra uma forma de realização de um sistema de conferência que compreende uma forma de realização de um dispositivo de mistura; A Fig. 17 mostra uma forma de realização posterior de um sistema de conferência como um servidor ou uma unidade de controlo de média; A Fig. 18 mostra um diagrama de bloco de uma unidade de controlo de média; A Fig. 19 mostra uma forma de realização de um banco de filtros de síntese como uma implementação eficiente; A Fig. 2 0 mostra uma tabela que compreende uma avaliação de da eficiência computacional de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese ou um banco de filtros de análise (codec AAC ELD); A Fig. 21 mostra uma tabela que compreende uma avaliação da eficiência computacional de um codec AAC LD; A Fig. 22 mostra uma tabela que compreende uma avaliação da complexidade computacional de um codec AAC LD; A Fig. 23a e 23b mostram tabelas que compreendem uma comparação de uma avaliação adicional da eficiência de memória de RAM e ROM para três diferentes codecs; e A Fig. 24 mostra uma tabela que compreende uma lista de codecs usados para um teste de MUSHRA.

Descrição Detalhada das Formas de realização As Figs. 1 a 24 mostram diagramas de bloco e outros diagramas que descrevem as propriedades funcionais e características de diferentes formas de realização de um banco de filtros de análise, um banco de filtros de síntese, um codificador, um descodificador, um dispositivo de mistura, um sistema de conferência e outras formas de realização da presente invenção. No entanto, antes de descrever uma forma de realização de um banco de filtros de síntese, com relação às Figs. 1 a 2, uma forma de realização de um banco de filtros de análise e uma representação esquemática de quadros de entrada sendo processados por uma forma de realização de um banco de filtros de análise será descrita mais detalhadamente. A Fig. 1 mostra uma primeira forma de realização de um banco de filtros de análise 100 que compreende um dispositivo janelador 110 e um conversor tempo/frequência 120. Para ser mais preciso, o dispositivo janelador 110 é configurado para receber uma pluralidade de quadros de entrada de domínio de tempo, cada quadro de entrada compreendendo um número de amostras de entrada ordenadas numa entrada IlOi. O dispositivo janelador 110 é posteriormente adaptado para gerar uma pluralidade de quadros em janela, que são fornecidos pelo dispositivo janelador na salda 110o do dispositivo janelador 110. Cada um dos quadros em janela compreende uma pluralidade de amostras em janelas, em que o dispositivo janelador 110 é posteriormente configurado para processar a pluralidade de quadros em janela em sobreposição usando um valor de avanço de amostra conforme explicado mais detalhadamente no contexto da Fig. 2. 0 conversor tempo/frequência 120 é capaz de receber os quadros em janela como saida pelo dispositivo janelador 110 e configurados para fornecer um quadro de saida que compreende um número de valores de saida, de forma que um quadro de saida seja a representação espetral de um quadro em j anela. A fim de ilustrar e esquematizar as caracteristicas e propriedades funcionais de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100, a Fig. 2 mostra uma representação esquemática de cinco quadros de entrada 130-(k-3), 130-(k-2), 130-(k-1), 130-k e 130-(k+1) como uma função de tempo, conforme indicado por uma seta 140 na parte inferior da Fig. 2. A seguir, a operação de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 será descrita mais detalhadamente com referência ao quadro de entrada 130-k, como indicado pela linha tracejada na Fig. 2. Com relação a esse quadro de entrada 130-k, o quadro de entrada 103-(k+1) é um quadro de entrada futuro, enquanto os três quadros de entrada 130-(k-1), 130-(k-2) e 130-(k-3) são quadros de entrada passados. Por outras palavras, k é um número inteiro que indica um índice de quadro, de forma que quanto maior for o índice do quadro, mais distante o quadro de entrada está localizado "no futuro". Dessa forma, quanto menor for o índice k, mais distante o quadro de entrada está localizado "no passado".

Cada um dos quadros de entrada 130 compreende pelo menos duas subsecções 150, de comprimento igual. Para ser mais preciso, no caso de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100, em que a representação esquemática mostrada na Fig. 2 se baseia, o quadro de entrada 130-k, bem como os outros quadros de entrada 130, compreende as subsecções 150-2, 150-3 e 150-4 que são iguais em comprimento e em termos de amostras de entrada. Cada uma dessas subsecções 150 do quadro de entrada 130 compreende valores de entrada M, em que M é um número inteiro positivo. Além disso, o quadro de entrada 130 também compreende uma primeira subsecção 150-1 que também pode compreender quadros de entrada M. Nesse caso, a primeira subsecção 150-1 compreende uma secção inicial 160 do quadro de entrada 130, que pode compreender amostras de entrada ou outros valores, conforme será explicado mais detalhadamente numa etapa posterior. No entanto, dependendo da implementação concreta da forma de realização de um banco de filtros de análise, a primeira subsecção 150-1 não precisa compreender uma secção inicial 160. Por outras palavras, a primeira subsecção 150-1 pode, em principio, compreender um número menor de amostras de entrada em comparação com outras subsecções 150-2, 150-3, 150-4.

Exemplos desse caso também serão ilustrados posteriormente.

Opcionalmente, além da primeira subsecção 150-1, as outras subsecções 150-2, 150-3, 150-4 compreendem tipicamente o mesmo número de amostras de entrada M, que são iquais ao chamado valor de avanço de amostra 170, que indica um número de amostras de entrada pelo qual dois quadros de entrada 130 consecutivos são movidos com relação ao tempo e entre si. Por outras palavras, conforme o valor de avanço de amostra M, como indicado por uma seta 170 for, no caso de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100, como ilustrado nas Figs. 1 e 2, igual ao comprimento das subsecções 150-2, 150-3, 150-4, os quadros de entrada 130 são gerados e processados pelo dispositivo janelador 110 e em sobreposição. Além disso, o valor de avanço de amostra M (seta 17 0) também é idêntico ao comprimento das subsecções 150-2 a 150-4.

Os quadros de entrada 130-k e 130-(k+1) são, então, em termos de um número significativo de amostras de entrada, iguais no sentido de que ambos os quadros de entrada compreendem essas amostras de entrada, enquanto são transferidos com relação às subsecções 150 individuais dos dois quadros de entrada 130. Para ser mais preciso, a terceira subsecção 150-3 do quadro de entrada 130-k é igual à quarta subsecção 150-4 do quadro de entrada 130-(k+1). Assim, a segunda subsecção 150-2 do quadro de entrada 130-k é idêntica à terceira subsecção 150-3 do quadro de entrada 130-(k+1).

Ainda, Por outras palavras, os dois quadros de entrada 130-k, 130-(k+1) correspondentes aos indices de quadro k e (k+1) são em termos de duas subsecções 150 no caso das formas de realização mostradas na Fig. 2, idênticas, exceto pelo facto de, em termos do quadro de entrada com o quadro de índice (k+1) , as amostras serem movidas.

Os dois quadros de entrada 130-k e 130-(k+1) anteriormente mencionados compartilham ainda pelo menos uma amostra da primeira subsecção 150-1 do quadro de entrada 130-k. Para ser mais preciso, no caso da forma de realização mostrada na Fig. 2, todas as amostras de entrada na primeira subsecção 150-1 do quadro de entrada 130-k, que não fizerem parte da secção inicial 160, aparecem como parte da segunda subsecção 150-2 do quadro de entrada 130-(k+1) . No entanto, as amostras de entrada da segunda subsecção 150-2 correspondentes à secção inicial 160 do quadro de entrada 130-k anterior, podem ou não serem baseadas nos valores de entrada ou amostras de entrada da secção inicial 160 do respetivo quadro de entrada 130, dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de análise.

No caso da secção inicial 160 existente, de forma que o número de quadros de entrada na primeira subsecção 150-1 seja igual ao número de amostras de entrada nas outras subsecções 150-2 a 150-4, em principio, dois casos diferentes devem ser considerados, embora outros casos posteriores entre esses dois casos "extremos", que serão explicados, sejam possíveis.

Caso a secção inicial 160 compreenda amostras de entrada codificadas "significativas" no sentido de que as amostras de entrada na secção inicial 160 representam um sinal de áudio no domínio de tempo, essas amostras de entrada também farão parte da subsecção 150-2 do seguinte quadro de entrada 130-(k+1). Esse caso, no entanto, em muitas aplicações de uma forma de realização de um banco de filtros de análise, não é uma implementação ideal, visto que essa opção pode causar atraso adicional.

No caso, no entanto, de a secção inicial 160 não compreender amostras de entrada "significativas", que nesse caso podem também ser chamadas de valores de entrada, os valores de entrada correspondentes da secção inicial 160 podem compreender valores aleatórios, um valor predeterminado, fixo, adaptável ou programável, que pode, por exemplo, ser fornecido em termos de um cálculo algorítmico, determinação ou outro tipo de fixação por uma unidade ou um módulo, que possa ser acoplado à entrada HOi do dispositivo janelador 110 da forma de realização do banco de filtros de análise. Nesse caso, no entanto, exige-se tipicamente que o módulo forneça como o quadro de entrada 130-(k+1), um quadro de entrada que compreenda na segunda subsecção 150-2 na área correspondente à secção inicial 160 do quadro de entrada anterior amostras de entrada "significativas", que correspondem ao sinal de áudio correspondente. Além disso, a unidade ou o módulo acoplado à entrada HOi do dispositivo janelador 110 deve tipicamente fornecer também amostras significativas correspondentes ao sinal de áudio na estrutura da primeira subsecção 150-1 do quadro de entrada 130-(k+1).

Por outras palavras, nesse caso, o quadro de entrada 130-k correspondente ao índice de quadro k é fornecido à forma de realização de um banco de filtros de análise 100 após amostras de entrada suficientes terem sido reunidas, de forma que a subsecção 150-1 desse quadro de entrada possa ser preenchida com essas amostras de entrada. O restante da primeira subsecção 150-1, ou seja, a secção inicial 160, é então preenchida com amostras de entrada ou valores de entrada, que podem compreender valores aleatórios ou quaisquer outros valores como um valor predeterminado, fixo, adaptável ou programável ou qualquer outra combinação de valores. Como isso, em princípio, pode ser feito numa velocidade muito alta, em comparação com uma frequência de amostragem típica, fornecer a secção inicial 160 do quadro de entrada 130-k com essas amostras de entrada "insignificantes", não requer um período de tempo significativo na escala apresentada por uma frequência de amostragem típica, de forma que uma frequência de amostragem na faixa entre kHz e até muitos 100 kHz.

No entanto, a unidade ou módulo continua coletando amostras de entrada com base no sinal de áudio para incorporar essas amostras de entrada no quadro de entrada 130-(k+1) a seguir correspondente ao índice de quadro k+1. Por outras palavras, embora o módulo ou a unidade não tenha terminado de coletar amostras de entrada suficientes para fornecer o quadro de entrada 130-k nos termos da primeira subsecção 150-1 com amostras de entrada suficientes para preencher completamente a primeira subsecção 150-1 desse quadro de entrada, mas fornece esse quadro de entrada à forma de realização do banco de filtros 100 assim que amostras de entrada suficientes estiverem disponíveis, de forma que a primeira subsecção 150-1 possa ser preenchida com amostras de entrada sem a secção inicial 160.

As amostras de entrada a seguir serão usadas para preencher as amostras de entrada remanescentes da segunda subsecção 150-2 do seguinte quadro de entrada 130-(k+1) até que amostras de entrada suficientes sejam reunidas, de forma que a primeira subsecção 150-1 desse próximo quadro de entrada também possa ser preenchida até que a secção inicial 160 desse quadro comece. A seguir, novamente, a secção inicial 160 será preenchida com números aleatórios ou outros valores de entrada ou amostras de entrada "insignificantes".

Como consequência, embora o valor de avanço de amostra 170, que é igual ao comprimento da subsecção 150-2 a 150-4 no caso da forma de realização mostrada na Fig. 2 estar indicado na Fig. 2 e o erro que representa o valor de avanço da amostra 170 seja mostrado na Fig. 2 desde o começo da secção inicial 160 do quadro de entrada 130-k até o começo da secção inicial 160 do quadro de entrada 130-(k+1) seguinte.

Como consequência posterior, uma amostra de entrada correspondente a um evento no sinal de áudio correspondente a secção inicial 160, nos últimos dois casos, não estará presente nos respetivos quadros de entrada 130-k, mas no seguinte quadro de entrada 130-(k+1) na estrutura da segunda subsecção 150-2.

Por outras palavras, muitas formas de realização de um banco de filtros de análise 100 podem fornecer um quadro de saida com atraso reduzido, visto que as amostras de saída correspondentes à secção inicial 160 não fazem parte do respetivo quadro de saída 130-k mas influenciarão apenas o quadro de entrada 130-(k+1) posterior. Por outras palavras, uma forma de realização de um banco de filtros de análise pode oferecer em muitas aplicações e implementações a vantagem de fornecer o quadro de saída com base no quadro de entrada mais rapidamente, visto que a primeira subsecção 150-1 não precisa compreender o mesmo número de amostras de entrada que a outra subsecção 150-2 a 150-4. No entanto, as informações compreendidas na "secção em falta" encontram-se compreendidas no próximo quadro de entrada 130 na estrutura da segunda subsecção 150-2 desse respetivo quadro de entrada 130.

No entanto, conforme indicado anteriormente, também pode haver o caso, dos quadros de entrada 130 não compreenderem a secção inicial 160. Nesse caso, o comprimento dos quadros de entrada 130 não é mais um múltiplo número inteiro do valor de avanço da amostra 170 ou o comprimento da subsecção 150-2 to 150-4. Para ser mais preciso, nesse caso, o comprimento de cada um dos quadros de entrada 130 difere dos múltiplos números inteiros correspondentes do valor de avanço de amostra pelo número de amostras de entrada, que o módulo ou unidade que fornece o dispositivo janelador 110 com os respetivos quadros de entrada para antes de fornecer a primeira subsecção 150-1 inteira. Por outras palavras, o comprimento geral desse quadro de entrada 130 difere do respetivo número inteiro de valores de avanço de amostra pela diferença entre os comprimentos da primeira subsecção 150-1 em comparação com o comprimento das outras subsecções 150-2 a 150-4.

No entanto, nos dois últimos casos mencionados, o módulo ou unidade, que pode, por exemplo, compreender um amostrador, um estágio de amostragem e retenção, um amostrador e retentor ou um quantificador, pode começar a fornecer o quadro de entrada 130 correspondente sem um número predeterminado de amostras de entrada, de forma que cada um dos quadros de entrada 130 possa ser fornecido à forma de realização de um banco de filtros de análise 100 com um atraso menor em comparação com o caso em que a primeira subsecção 150-1 completa é preenchida com amostras de entrada correspondentes.

Como já indicado, essa unidade ou módulo que pode ser acoplada à entrada HOi do dispositivo janelador 110 pode, por exemplo, compreender um amostrador e/ou um quantificador como um conversor analógico/digital (conversor A/D). No entanto, dependendo da implementação concreta, esse módulo ou unidade pode compreender ainda alguma memória ou registos para armazenar as amostras de entrada correspondentes ao sinal de áudio.

Além disso, essa unidade ou módulo pode fornecer cada um dos quadros de entrada em sobreposição, com base num valor de avanço de amostra M. Por outras palavras, um quadro de entrada compreende mais de duas vezes o numero de amostras de entrada em comparação com o número de amostras reunidas por quadro ou bloco. Essa unidade ou modulo é, em muitas formas de realização, adaptada de forma que os dois quadros de entrada gerados consecutivamente são baseados numa pluralidade de amostras que são transferidas com relação ao tempo pelo valor de avanço da amostra. Nesse caso, o quadro de entrada posterior dos dois quadros de entrada gerados consecutivamente baseia-se em pelo menos uma amostra de saida fresca como a amostra de saida anterior e a referida pluralidade de amostras é transferida posteriormente pelo valor de avanço da amostra no quadro de entrada anterior dos dois quadros de entrada.

Embora, até agora, uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 tenha sido descrita em termos de cada quadro de entrada 130 que compreende quatro subsecções 150, em que a primeira subsecção 150 não precisa compreender o mesmo número de amostras de entrada que as outras subsecções, não precisa ser igual a quatro como no caso mostrado na Fig. 2. Para ser mais preciso, um quadro de entrada 130 pode compreender, em principio, um número arbitrário de amostras de entrada, que é maior do que duas vezes o tamanho do valor de avanço de amostra M (seta 170), em que o número de valores de entrada da secção inicial 160, caso esteja presente, deve ser incluído nesse número, como pode ser útil considerar alqumas implementações de uma forma de realização baseada num sistema que usa quadros, em que cada quadro compreende um número de amostras que é idêntico ao valor de avanço da amostra. Por outras palavras, qualquer número de subsecções, cada uma com um comprimento idêntico ao valor de avanço de amostra M (seta 170) pode ser usado na estrutura de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100, que é maior ou igual a três no caso de um sistema baseado em quadros. Se não for esse o caso, em princípio, qualquer número de amostras de entrada por quadro de entrada 130 pode ser usado, contanto que seja maior do que duas vezes o valor de avanço da amostra. O dispositivo janelador 110 de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100, conforme mostrado na Fig. 1, é configurado para gerar uma pluralidade de dispositivos janeladores com base nos quadros de entrada 130 correspondentes com base no valor de avanço da amostra M (seta 170) em sobreposição conforme explicado anteriormente. Para ser mais preciso, dependendo da implementação concreta de um dispositivo janelador 110, o dispositivo janelador 110 é configurado para gerar um quadro em janela, com base numa função de ponderação, que pode, por exemplo, compreender uma dependência logarítmica a um modelo de características de audição do ouvido humano. No entanto, outras funções de ponderação também podem ser implementadas, como a modelagem de função de ponderação, as características psicoacústicas do ouvido humano. No entanto, a função de dispositivo janelador implementada na forma de realização de um banco de filtros de análise, pode, por exemplo, também ser implementada de forma que cada uma das amostras de entrada de um quadro de entrada seja multiplicada por uma função de dispositivo janelador de valor real que compreende coeficientes de janela específicas de amostra de valor real.

Um exemplo dessa implementação é mostrado na Fig. 2. Para ser mais preciso, a Fig. 2 mostra uma representação esquemática bruta de uma possível função de janela ou função de dispositivo janelador 180, pela qual o dispositivo janelador 110, como mostrado na Fig. 1 gera os quadros em janela, com base nos quadros de entrada 130 correspondentes. Dependendo da implementação concreta de um banco de filtros de análise 100, o dispositivo janelador 110 pode fornecer ainda quadros em janela para o conversor tempo/frequência 120 de uma maneira diferente.

Com base em cada um dos quadros de entrada 130, o dispositivo janelador 110 é configurado para gerar um quadro em janela, em que cada um dos quadros em janela compreende uma pluralidade de amostras em janelas. Para ser mais preciso, o dispositivo janelador 110 pode ser configurado de maneiras diferentes. Dependendo do comprimento de um quadro de entrada 130 e dependendo do comprimento do quadro em janela a ser fornecido ao fornecedor tempo/frequência 120, diversas possibilidades de como o dispositivo janelador 110 é implementado para gerar os quadros em janela podem ser realizadas.

Se, por exemplo, um quadro de entrada 130 compreender uma secção 160, de forma que no caso de uma forma de realização mostrada na Fig. 2, a primeira subsecção 150-1 de cada um dos quadros de entrada 130 compreende tantos valores de entrada ou amostras de entrada quanto as outras subsecções 150-2 a 150-4, o dispositivo janelador 110 pode, por exemplo, ser configurado de forma que a estrutura de janela possa também compreender o mesmo número de amostras em janelas que o quadro de entrada 130 compreende amostras de entrada de valores de entrada. Nesse caso, devido à estrutura dos quadros de entrada 130, conforme descrito anteriormente, todas as amostras de entrada do quadro de entrada, exceto os valores de entrada dos quadros de entrada 130 na secção inicial 160 podem ser processados pelo dispositivo janelador 110 com base na função de dispositivo janelador ou na função de janela conforme descrito anteriormente. Os valores de entrada da secção inicial 160 podem, nesse caso, ser definidos num valor predeterminado ou em pelo menos um valor numa faixa predeterminada. O valor predeterminado pode, por exemplo, ser uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 igual ao valor 0 (zero), em que outras formas de realização, valores diferentes, podem ser desejáveis. Por exemplo, é possível usar, em princípio, qualquer valor com relação à secção inicial 160 dos quadros de entrada 130, que indique que os valores correspondentes não sejam significativos em termos do sinal de áudio. Por exemplo, o valor predeterminado pode ser um valor que esteja fora de uma faixa típica de amostras de entrada de um sinal de áudio. Por exemplo, amostras em janelas dentro de uma secção do quadro em janelas correspondente à secção inicial 160 do quadro de entrada 130 podem ser ajustadas num valor de duas vezes ou mais a amplitude máxima de um sinal de áudio de entrada que indique que esses valores não correspondem a sinais a serem mais processados. Outros valores, por exemplo, valores neqativos de um valor absoluto específico da implementação, também podem ser usados.

Além disso, em formas de realização de um banco de filtros de análise 100, amostras em janelas dos quadros em janela correspondentes à secção inicial 160 de um quadro de entrada 130 pode também ser ajustado a um ou mais valores numa faixa predeterminada. Em princípio, essa faixa predeterminada pode, por exemplo, ser uma faixa de valores pequenos, que sejam insignificantes em termos de experiência de áudio, de forma que o resultado seja auditivamente impercetível ou de forma que a experiência auditiva não seja significativamente prejudicada. Nesse caso, a faixa predeterminada pode, por exemplo, ser expressa como um conjunto de valores com um valor absoluto que seja menor ou igual a um limite máximo predeterminado, programável, adaptável ou fixo. Esse limite pode, por exemplo, ser expresso como uma potência de 10 ou uma potência ou duas como 10s ou 2S, em que s é um valor número inteiro dependendo da implementação concreta.

No entanto, em princípio, a faixa predeterminada pode também compreender valores que sejam maiores do que alguns valores significativos. Para ser mais preciso, a faixa predeterminada também pode compreender valores, que compreendam um valor absoluto, que é maior ou igual a um limite mínimo programável, predeterminado ou fixo. Esse limite mínimo pode, em princípio, ser expresso novamente em termos de uma potência ou duas ou uma potência de dez como 2s ou 10s, em que s é novamente um número inteiro dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de análise.

No caso de uma implementação digital, a faixa predeterminada pode, por exemplo, compreender valores que possam ser expressos pelo ajuste ou não do bit menos significativo ou pluralidade de bits menos significativos no caso de uma faixa predeterminada que compreenda valores pequenos. No caso de a faixa predeterminada compreender valores maiores, conforme explicado anteriormente, a faixa predeterminada pode compreender valores, representáveis pelo ajuste ou não do bit mais significativo ou pluralidade de bits mais significativos. No entanto, o valor predeterminado, bem como as faixas predeterminadas, pode também compreender outros valores, que, por exemplo, podem ser criados com base nos valores e limites acima multiplicando-os por um fator.

Dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100, o dispositivo janelador 110 pode também ser adaptado de forma que os quadros em janela fornecidos na saída 110o não compreendam amostras que correspondam a quadros de entrada das secções iniciais 160 dos quadros de entrada 130. Nesse caso, o comprimento do quadro em janela e o comprimento dos quadros de entrada 130 correspondentes podem, por exemplo, ser diferente devido ao comprimento da secção inicial 160. Por outras palavras, nesse caso, o dispositivo janelador 110 pode ser configurado ou adaptado para desconsiderar pelo menos a amostra de entrada mais recente de acordo com a ordem de amostras de entrada conforme descrito anteriormente em termos de tempo. Por outras palavras, em algumas formas de realização de um banco de filtros de análise 100, o dispositivo janelador 110 pode ser configurado de forma que um ou mais ou mesmo todos os valores de entrada ou amostras de entrada da secção inicial 160 de um quadro de entrada 130 sejam desconsiderados. Nesse caso, o comprimento do quadro em janela é igual à diferença entre os comprimentos do quadro de entrada 130 e o comprimento da secção inicial 160 do quadro de entrada 130.

Como opção adicional, cada um dos quadros de entrada 130 pode não compreender uma secção inicial 160, como indicado anteriormente. Nesse caso, a primeira subsecção 150-1 difere em termos do comprimento da respetiva subsecção 150, ou em termos do número de amostras de entrada de outras subsecções 150-2 a 150-4. Nesse caso, o quadro em janela pode ou não compreender amostras em janelas ou valores em janela de forma que uma primeira subsecção semelhante do quadro em janela correspondente à primeira subsecção 150-1 do quadro de entrada 130 compreenda o mesmo número de amostras em janelas ou valores em janela que as outras subsecções correspondentes às subsecções 150 do quadro de entrada 130. Nesse caso, as amostras em janelas ou valores em janela adicionais podem ser ajustados a um valor predeterminado ou pelo menos um valor numa faixa predeterminada, como indicado anteriormente.

Além disso, o dispositivo janelador 110 pode ser configurado em formas de realização de um banco de filtros de análise 100 de forma que tanto o quadro de entrada 130 como o quadro em janela resultante compreendam o mesmo número de valores ou amostras e em que tanto o quadro de entrada 130 como os quadros em janela resultantes não compreendam a secção inicial 160 ou amostras correspondentes à secção inicial 160. Nesse caso, a primeira subsecção 150-1 do quadro de entrada 130, bem como a subsecção correspondente do quadro de janela compreende menos valores ou amostras em comparação com as outras subsecções 150-2 a 150-4 do quadro de entrada 130 das subsecções correspondentes do quadro em janela.

Deve-se notar que, em princípio, o quadro em janela não precisa corresponder a um comprimento de um quadro de entrada 130 que compreende uma secção inicial 160 ou a um quadro de entrada 130 que não compreende uma secção inicial 160. Em principio, o dispositivo janelador 110 também pode ser adaptado de forma que o quadro em janela compreenda um ou mais valores ou amostras que correspondam a valores da secção inicial 160 de um quadro de entrada 130.

Nesse contexto, deve-se notar também que em algumas formas de realização de um banco de filtros de análise 100, a secção inicial 160 representa ou pelo menos compreende um subconjunto conectado de índices de amostra n correspondente a um subconjunto conectado de valores de entrada ou amostras de entrada de um quadro de entrada 130. Portanto, se aplicável, também os quadros em janela que compreendem uma secção inicial correspondente compreendem um subconjunto conectado de índices de amostra n de amostras em janelas correspondentes à respetiva secção inicial do quadro em janela, também chamado de secção de partida ou secção de início do quadro em janela. O resto do quadro em janela sem a secção inicial ou secção de partida, que às vezes é chamado de secção remanescente.

Como já indicado anteriormente, o dispositivo janelador 110 pode, em formas de realização de um banco de filtros de análise 100, ser adaptado para gerar as amostras em janelas de valores em janela de um quadro em janela não correspondente à secção inicial 160 de um quadro de entrada 130, caso haja, com base numa função de janela que possa incorporar modelos psicoacústicos, por exemplo, em termos de gerar as amostras em janelas com base num cálculo logarítmico com base nas amostras de entrada correspondentes. No entanto, o dispositivo janelador 110 pode também ser adaptado em diferentes formas de realização de um banco de filtros de análise 100, de forma que cada uma das amostras em janelas seja gerada multiplicando uma amostra de entrada correspondente por um coeficiente em janela específico da amostra da função de janela definida num conjunto de definição.

Em muitas formas de realização de um banco de filtros de análise 100, o dispositivo janelador 110 correspondente é adaptado de forma que a função de janela, como, por exemplo, descrita pelos coeficientes de janela, é assimétrica no conjunto de definição com relação a um ponto intermediário do conjunto de definição. Além disso, em muitas formas de realização de um banco de filtros de análise 100, os coeficientes de janela da função de janela compreendem um valor absoluto de mais de 10%, 20% ou 30%, 50% de um valor absoluto máximo de todos os coeficientes de janela da função de janela na primeira metade do conjunto de definição com relação ao ponto intermediário, em que a função de janela compreende menos coeficientes de janela com um valor absoluto de mais do que a percentagem mencionada acima do valor absoluto máximo dos coeficientes de janela na segunda metade do conjunto de definição, com relação ao ponto intermediário. Essa função de janela é mostrada esquematicamente no contexto de cada um dos quadros de entrada 130 na Fig. 2 como a função de janela 180. Mais exemplos de funções de janela são descritos no contexto das Figs. 5 a 11, incluindo uma breve discussão de propriedades espetrais e outras propriedades e oportunidades oferecidas por algumas formas de realização de um banco de filtros de análise, bem como um banco de filtros de síntese que implemente funções de janela, conforme mostrado nessas figuras e descrito nas passagens.

Além do dispositivo janelador 110, uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 também compreende o conversor tempo/frequência 120, que é fornecido com os quadros em janela a partir do dispositivo janelador 110. O conversor tempo/frequência 120 é, por sua vez, adaptado para gerar um quadro de saída ou uma pluralidade de quadros de saída para cada um dos quadros em janela de forma que o quadro de saída seja uma representação espetral do quadro em janela correspondente. Como será explicado posteriormente de forma mais detalhada, o conversor tempo/frequência 120 é adaptado de forma que o quadro de saída compreenda menos do que a metade do número de valores de saída em comparação com o número de amostras de entrada, ou em comparação com a metade do número de amostras em janelas de um quadro de entrada.

Além disso, o conversor tempo/frequência 120 pode ser implementado de forma que se baseie numa transformada discreta de cosseno e/ou uma transformada discreta de seno de forma que o número de amostras de saída de um quadro de saída seja menor do que a metade do número de amostras de entrada de um quadro de entrada. No entanto, mais detalhes sobre a implementação de possíveis formas de realização de um banco de filtros 100 serão abordados em breve.

Em algumas formas de realização de um banco de filtros de análise, um conversor tempo/frequência 120 é configurado de forma que resulte num número de amostras de saída, que seja igual ao número de amostras de entrada de uma secção de partida 150-2, 150-3, 150-4, que não seja a secção de partida da primeira subsecção 150-1 do quadro de entrada 130, ou que seja idêntico ao valor de avanço de amostra 170. Por outras palavras, em muitas formas de realização de um banco de filtros de análise 100, o número de amostras de saída é igual ao número inteiro M que representa o valor de avanço da amostra de um comprimento da subsecção 150 do quadro de entrada 130. Os valores típicos do valor de avanço da amostra ou M são, em muitas formas de realização, 480 ou 512. No entanto, deve-se notar que número inteiros M diferentes também podem ser facilmente implementados em formas de realização de um banco de filtros de análise, como M = 360.

Além disso, deve-se notar que em algumas formas de realização de um banco de filtros de análise, a secção inicial 160 de um quadro de entrada 130 ou a diferença entre o número de amostras nas outras subsecções 150-2, 150-3, 150-4 e a primeira subsecção 150-1 de um quadro de entrada 130 é igual a M/4. Por outras palavras, no caso de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100, em que M = 480, o comprimento da secção inicial 160 ou a diferença acima é igual a amostras 120 (=M/4), enquanto no caso de M = 512, o comprimento da secção inicial 160 da diferença acima é igual a 128 (=M/4) em algumas formas de realização de um banco de filtros de análise 100. No entanto, deve-se notar que também nesse caso, comprimentos diferentes também podem ser implementados e não representam um limite em termos de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100.

Como indicado anteriormente, como o conversor tempo/frequência 120 pode, por exemplo, basear-se numa transformada discreta de cosseno ou uma transformada discreta de seno, as formas de realização de um banco de filtros de análise são, às vezes, discutidas e explicadas também em termos de parâmetro N = 2M representando um comprimento de um quadro de entrada de um conversor de transformada discreta de cosseno (MDCT) . Nas formas de realização de um banco de filtros de análise 100 acima, o parâmetro N é, portanto, igual a 960 (M = 480) e 1024 (M = 512) .

Como será explicado de forma mais detalhada posteriormente, as formas de realização de um banco de filtros de análise 100 podem oferecer como vantagem um atraso menor de um processamento de áudio digital sem reduzir a qualidade de áudio, ou não a reduzindo de forma significativa. Por outras palavras, uma forma de realização de um banco de filtros de análise oferece a oportunidade de implementar um modo de codificação de atraso baixo aprimorado, por exemplo, na estrutura de um codec (de áudio) (codec = codificador/descodificador ou codificação/descodificação), que oferece um atraso menor, com uma resposta de frequência pelo menos comparável e um comportamento pré-eco aprimorado em comparação com muitos codecs disponíveis. Além disso, como será explicado no contexto das formas de realização de um sistema de conferência de forma mais detalhada, apenas uma função de janela única para todos os tipos de sinais é capaz de alcançar os benefícios mencionados acima em algumas formas de realização de um banco de filtros de análise e formas de realização de sistemas que compreendam uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100.

Para enfatizar, os quadros de entrada de formas de realização do banco de filtros de análise 100 não precisam compreender as quatro subsecções 150-1 a 150-4 como ilustrado na Fig. 2. Isso representa apenas uma possibilidade que foi escolhida por sua simplicidade. Assim, o dispositivo janelador também não precisa ser adaptado de forma que os quadros em janela também compreendam quatro subsecções correspondentes ou o conversor tempo/frequência 120 para ser adaptado de forma que seja capaz de fornecer o quadro de saida com base num quadro em janela que compreenda quatro subsecções. A escolha foi feita simplesmente no contexto de a Fig. 2 ser capaz de explicar algumas formas de realização de um banco de filtros de análise 100 de forma concisa e clara. No entanto, declarações no contexto do quadro de entrada em termos do comprimento dos quadros de entrada 130 também podem ser transferidas para o comprimento dos quadros em janela conforme explicado no contexto das diferentes opções acerca da secção inicial 160 e sua presença nos quadros de entrada 130. A seguir, uma possível implementação de uma forma de realização de um banco de filtros de análise em vista de uma implementação de um codec de áudio avançado baixo atraso resiliente a erro (ER AAC LD) será explicada com relação a modificações a fim de adaptar o banco de filtros de análise do ER AAC LD para chegar a uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 que seja às vezes chamado de baixo atraso (banco de filtros de análise). Por outras palavras, a fim de

alcançar um atraso suficientemente reduzido ou baixo, algumas modificações a um codificador padrão no caso de um ER AAC LD podem ser úteis, como definido a seguir.

Nesse caso, o dispositivo janelador 110 de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 é configurado para gerar as amostras em janelas Zin com base na equação ou expressão

Zi,n = w (N-l-n) * X ' i, n , (1) em que i é um número inteiro que indica um índice de quadro ou um índice de bloco de um quadro em janela e/ou de um quadro de entrada, e em que n é o número inteiro que indica um índice de amostra na faixa entre -N and N-l.

Por outras palavras, em formas de realização que compreendem uma sequência inicial 160 na estrutura dos quadros de saída 130, o dispositivo janelador é expandido para a passagem implementando a expressão ou equação acima pelos índices de amostra n = -N, ..., N-l, em que w(n) é um coeficiente de janela que corresponde a uma função de janela conforme será explicado de forma mais detalhada no contexto das Figs. 5 a 11. No contexto de uma forma de realização do banco de filtros de análise 100, a função de janela de síntese w é usada como função de janela de análise invertendo-se a ordem, como pode ser visto comparando o argumento da função de janela w(n-l-n). A função de janela para uma forma de realização de um banco de filtros de síntese, conforme esquematizado no contexto das Figs. 3 e 4, pode ser construído ou gerado com base na função de janela de análise espelhando (ex.: com relação ao ponto intermediário do conjunto de definição) para obter uma versão espelhada. Por outras palavras, a Fig. 5 mostra uma planilha das funções de janela de baixo atraso, em que a janela de análise é simplesmente uma réplica de inversão de tempo da janela de síntese. Nesse contexto, deve-se notar também que x-i,n representa uma amostra de entrada ou valor de entrada correspondente ao índice de bloco i e o índice de amostra n.

Por outras palavras, em comparação com a implementação de ER AAC LD mencionada anteriormente (ex.: na forma de um codec), baseada no comprimento da janela N de 1024 ou 960 valores baseados na janela do seno, o comprimento de janela, da janela de baixo atraso, compreendida na janela 110 da forma de realização do banco de filtros de análise 100 é 2N(=4M), expandindo a janela no passado.

Como será explicado de forma mais detalhada no contexto das Figs. 5 a 11, os coeficientes de janela w(n) para n=0,...,2N-l podem obedecer as relações dadas na tabela 1 no anexo e na tabela 3 no anexo para N=960 e N=1024 em algumas formas de realização, respetivamente. Além disso, os coeficientes de janela podem compreender os valores fornecidos nas tabelas 2 e 4 no anexo para N=960 e N=1024 no caso de algumas formas de realização, respetivamente.

Em termos do conversor tempo/frequência 120, o algoritmo MDCT central (MDCT = Transformada Discreta de Cosseno Modificada) como implementado na estrutura do codec ER AAC LD praticamente não é alterado, mas compreende a janela mais longa, conforme explicado, de forma que n agora vai de -N a N-l em vez de zero a N-. Os coeficientes espetrais ou valores de saída do quadro de saída Xi,k são gerados com base na seguinte equação ou expressão

(2) em que ζ1/Γ1 é uma amostra em janela de um quadro em janela ou uma sequência de entrada em janela de um conversor tempo/frequência 120 correspondente ao índice de amostra n e o índice de bloco i como explicado anteriormente. Além disso, k é um número inteiro que indica o índice de coeficiente espetral e N é um número inteiro que indica duas vezes o número de valores de saída de um quadro de saída, ou como explicado anteriormente, o comprimento de janela de uma janela de transformada com base no valor de sequência de janela conforme implementado no codec ER AAC LD. O número inteiro no é um valor de compensação e é fornecido por

Dependendo do comprimento concreto de um quadro de entrada 130 conforme explicado anteriormente no contexto da Fig. 2, o conversor tempo/frequência pode ser implementado com base numa estrutura de janela que compreenda amostras em janelas correspondentes à secção inicial 160 dos quadros de entrada 130. Por outras palavras, no caso de M=480 ou N=960, as equações acima baseiam-se em quadros de entrada que compreendam um comprimento de 1920 amostras em janelas. No caso de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 em que os quadros em janela não compreendam amostras em janelas correspondentes à secção inicial 160 dos quadros de entrada 130,

os quadros em janela compreendem o comprimento de 1800 amostras em janelas no caso anteriormente mencionado de M=480. Nesse caso, as equações acima podem ser adaptadas de forma que as equações correspondentes sejam realizadas. No caso de um dispositivo janelador 110, isso pode, por exemplo, levar ao índice de amostra n a partir de -N, . . ., 7N/8-1 no caso de M/4 = N/8 amostras em janelas em faltas na primeira subsecção em comparação com as outras subsecções do quadro em janela conforme explicado anteriormente.

Assim, no caso de um conversor tempo/frequência 120, a equação acima pode ser facilmente adaptada modificando-se os índices de soma para que não incorporem as amostras em janelas da secção inicial ou secção de partida do quadro em janela. Logicamente, modificações posteriores podem ser facilmente obtidas de acordo no caso de um comprimento diferente da secção inicial 160 dos quadros de entrada 130 ou no caso da diferença entre o comprimento da primeira subsecção e outras subsecções do quadro em janela, conforme também explicado anteriormente.

Por outras palavras, dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100, nem todos os cálculos, conforme indicado pelas expressões e equações acima, precisam ser realizados. Formas de realização posteriores de um banco de filtros de análise também podem compreender uma implementação em que o número de cálculos pode ser ainda mais reduzido, em princípio, levando a uma maior eficiência computacional. Um exemplo, no caso do banco de filtros de síntese, será descrito no contexto da Fig. 19.

Em particular, como também será explicado no contexto de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese, uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 pode ser implementada na estrutura de um chamado codec de áudio avançado de baixo atraso aprimorado resiliente a erro (ER AAC ELD) derivado do codec ER AAC LD mencionado anteriormente. Conforme descrito, o banco de filtros de análise do codec ER AAC LD é modificado para chegar a uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 a fim de adotar o banco de filtros de baixo atraso como uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100. Como será explicado de forma mais detalhada, o codec ER AAC ELD que compreende uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 e/ou uma forma de realização de um banco de filtros de síntese, que será explicado de forma mais detalhada mais adiante, proporciona a capacidade de expandir o uso da codificação de áudio genérica em baixa taxa de transferência de bits para aplicações que requerem um atraso muito baixo da cadeia de codificação/descodificação. Exemplos vêm, por exemplo, do campo de comunicações totalmente bidirecional de tempo real, em que diferentes formas de realização podem ser incorporadas, como formas de realização de um banco de filtros de análise, um banco de filtros de análise, um descodificador e codificador, um dispositivo de mistura e um sistema de conferência.

Antes de descrever mais formas de realização da presente invenção de maneira mais detalhada, deve-se notar que objetos, estruturas e componentes com propriedade funcional igual ou semelhante são denotados com os mesmos sinais de referência. A menos que seja explicitamente indicado de outra forma, a descrição com relação a objetos, estruturas e componentes com propriedades funcionais e caracteristicas iguais ou semelhantes podem ser trocadas uma pela outra. Além disso, nos seguintes sinais de referência resumidos para objetos, estruturas ou componentes que sejam idênticos ou semelhantes numa forma de realização ou numa estrutura mostrada numa das figuras, serão usados, a menos que propriedades ou caracteristicas de um objeto, estrutura ou componente específicos sejam usados. Por exemplo, no contexto dos quadros de entrada 130, sinais de referência resumidos já foram incorporados. Na descrição relacionada aos quadros de entrada na Fig. 2, caso um quadro de entrada específico seja mencionado, o sinal de referência específico desse quadro de entrada, ex. : 130-k foi usado, enquanto no caso de todos os quadros de entrada ou um quadro de entrada, que não seja especificamente distinto dos outros é mencionado, os sinais de referência resumidos 130 foram usados. O uso de sinais de referência resumidos, portanto, permite uma descrição mais clara e mais compacta de formas de realização da presente invenção.

Além disso, no contexto, deve-se notar que na estrutura da presente aplicação, um primeiro componente acoplado a um segundo componente pode ser diretamente conectado ou conectado por meio de outro circuito ou outro componente ao segundo componente. Por outras palavras, na estrutura da presente aplicação, dois componentes próximos um do outro compreendem as duas alternativas dos componentes diretamente conectados um ao outro por meio de outro circuito ou outro componente. A Fig. 3 mostra uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200 para filtrar uma pluralidade de quadros de entrada, em que cada quadro de entrada compreende um número de valores de entrada ordenados. A forma de realização de um banco de filtros de síntese 200 compreende um conversor tempo/frequência 210, um dispositivo janelador 220 e um dispositivo de sobreposição/adição 230 acoplados em série.

Uma pluralidade de quadros de entrada fornecida à forma de realização do banco de filtros de síntese 200 será processada primeiro pelo conversor tempo/frequência 210. Isso é capaz de gerar uma pluralidade de quadros de saída com base nos quadros de entrada, de forma que cada quadro de saída seja uma representação de tempo do quadro de entrada correspondente. Por outras palavras, o conversor tempo/frequência 210 realiza uma transição para cada quadro de entrada do domínio de frequência para o domínio de tempo. O dispositivo janelador 220, que é acoplado ao conversor tempo/frequência 210, é então capaz de processar cada quadro de saída conforme fornecido pelo conversor frequência/tempo 210 para gerar um quadro em janela com base nesse quadro de saída. Em algumas formas de realização de um banco de filtros de síntese 200, o dispositivo janelador 220 é capaz de gerar os quadros em janela processando cada uma das amostras de saída de cada um dos quadros de saída, em que cada quadro em janela compreenda uma pluralidade de amostras em j anelas.

Dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200, o dispositivo janelador 220 é capaz de gerar os quadros em janela com base nos quadros de saída pesando as amostras de saída com base numa função de ponderação. Conforme explicado anteriormente no contexto do dispositivo janelador 110 na Fig. 1, a função de ponderação pode, por exemplo, basear-se num modelo psicoacústico que incorpore as capacidades ou propriedades auditivas do ouvido humano, de forma que a dependência logarítmica do volume de um sinal de áudio.

Adicionalmente ou alternativamente, o dispositivo janelador 220 também pode gerar o quadro em janela com base no quadro de saída multiplicando cada amostra de saída de um quadro de saída com um valor específico de amostra de uma janela, função de dispositivo janelador ou função de janela. Esses valores também são chamados de coeficientes de janela ou coeficientes de dispositivo janelador. Por outras palavras, o dispositivo janelador 220 pode ser adaptado em pelo menos algumas formas de realização de um banco de filtros de síntese 200 para gerar as amostras em janelas de um quadro em janela multiplicando-os por uma função de janela que atribui um coeficiente de janela com valor real a cada um de um conjunto de elementos ou conjunto de definição.

Exemplos dessas funções de janela serão discutidos de forma mais detalhada no contexto das Figs. 5 a 11. Além disso, deve-se notar que essa função de janela pode ser assimétrica ou não simétrica com relação a um ponto intermediário do conjunto de definição, que, por sua vez, não precisa ser um elemento do conjunto de definição em si.

Além disso, o dispositivo janelador 220 gera a pluralidade de amostras de janela por outro processamento em sobreposição com base num valor de avanço de amostra pelo dispositivo de sobreposição/adição 230, como será explicado de maneira mais detalhada no contexto da Fig. 4. Por outras palavras, cada um dos quadros em janela compreende mais de duas vezes o número de amostras em janelas em comparação com um número de amostras adicionadas conforme fornecido pelo dispositivo de sobreposição/adição 230 acoplado a uma saida do dispositivo janelador 220. Como consequência, o dispositivo de sobreposição/adição é, então, capaz de gerar um quadro adicionado em sobreposição adicionando pelo menos três amostras em janelas de pelo menos três quadros em janela diferentes a por pelo menos algumas das amostras adicionadas em formas de realização de um banco de filtros de síntese 200. O dispositivo de sobreposição/adição 230 acoplado ao dispositivo janelador 220 é, então, capaz de gerar ou fornecer um quadro adicionado para cada quadro de janela recém-recebido. No entanto, conforme mencionado anteriormente, o dispositivo de sobreposição/adição 230 opera os quadros em janela em sobreposição para gerar um quadro com adição única. Cada quadro adicionado compreende uma secção de partida e uma secção remanescente, como será explicado de maneira mais detalhada no contexto da Fig. 4, e compreende ainda uma pluralidade de amostras adicionadas adicionando pelo menos três amostras em janelas de pelo menos três quadros em janela diferentes por um adicionado na secção remanescente de um quadro adicionado e adicionando pelo menos duas amostras em janelas de pelo menos dois quadros em janela diferentes para uma amostra adicionada na secção de inicio. Dependendo da implementação, o número de amostras em janelas adicionadas para se obter uma amostra adicionada na secção remanescente pode ser pelo menos uma amostra maior em comparação com o número de amostras em janelas adicionadas para se obter uma amostra adicionada na secção de inicio.

Alternativamente ou adicionalmente e dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200, o dispositivo janelador 220 também pode ser configurado para desconsiderar o valor de saída mais antigo de acordo com a ordem das amostras de saída ordenadas, para ajustar as amostras em janelas correspondentes num valor predeterminado ou pelo menos um valor numa faixa predeterminada para cada quadro em janela da pluralidade de quadros em janela. Além disso, o dispositivo de sobreposição/adição 230 pode, nesse caso, ser capaz de fornecer a amostra adicionada à secção remanescente de um quadro adicionado com base em pelo menos três quadros em janela diferentes e uma amostra adicionada na secção inicial com base em pelo menos duas amostras em janelas diferentes de pelo menos dois quadros em janela diferentes, como será explicado no contexto da Fig. 4. A Fig. 4 mostra uma representação esquemática de cinco quadros de saida 240 correspondentes aos índices de quadro k, k-1, k-2, k-3 e k+1, que são rotulados de acordo. De forma semelhante à representação esquemática mostrada na Fig. 2, os cinco quadros de saída 240 mostrados na Fig. 4 são dispostos de acordo com sua ordem com relação ao tempo conforme indicado por uma seta 250. Com referência ao quadro de saída 240-k, os quadros de saída 240-(k-1), 240-(k-2) e 240-(k-3) referem-se aos quadros de saída anteriores 240. Assim, o quadro de saída 240-(k+1) é, com relação ao quadro de saída 240-k, um quadro de saída seguinte ou futuro.

Como já discutido anteriormente no contexto dos quadros de entrada 130 na Fig. 2, os quadros de saída 240 mostrados na Fig. 4 também compreendem, nos casos da forma de realização mostrada na Fig. 4, quatro subconjuntos 260-1, 260-2, 260-3 e 260-4 cada. Dependendo da implementação concreta da forma de realização de um banco de filtros de síntese 200, a primeira subsecção 260-1 de cada um dos quadros de saída 240, pode ou não compreender uma secção inicial 270, como já foi discutido na estrutura da Fig. 2 no contexto da secção inicial 160 dos quadros de entrada 130. Como consequência, a primeira subsecção 260-1 pode ser menor em comparação com as outras subsecções 260-2, 260-3 e 260-4 na forma de realização ilustrada na Fig. 4. As outras subsecções 260-2, 260-3 e 260-4, no entanto, compreendem cada uma um número de amostras de saída igual ao valor de avanço de amostra M mencionado acima.

Como descrito no contexto da Fig. 3, o conversor tempo/frequência 210 é, na forma de realização mostrada na Fig. 3, fornecido com uma pluralidade de quadros de entrada com base nos quais o conversor frequência/tempo 210 gera uma pluralidade de quadros de saída. Em algumas formas de realização de um banco de filtros de síntese 200, o comprimento de cada um dos quadros de saída é idêntico ao valor de avanço da amostra M, em que M é novamente um número inteiro positivo. Os quadros de saída gerados pelo conversor frequência/tempo 210, no entanto, compreendem pelo menos mais de duas vezes o número de valores de entrada de um quadro de entrada. Para ser mais preciso, numa forma de realização de acordo com a situação mostrada na Fig. 4, os quadros de saída 240 compreendem ainda mais do que três vezes o número de amostras de saída em comparação com o número de valores de entrada, cada um dos quais compreende também em formas de realização relacionadas aos valores de entrada da situação M mostrada. Como consequência, os quadros de entrada podem ser divididos em subsecções 2 60, em que cada uma das subsecções 260 dos quadros de saída 240 (opcionalmente sem a primeira subsecção 260-1, como discutido anteriormente), compreendem amostras de saída M. Além disso, a secção inicial 270 pode, em algumas formas de realização, compreender amostras M/4. Por outras palavras, no caso de M = 480 ou M = 512, a secção inicial 270, caso haja, pode compreender 120 ou 128 amostras ou valores.

Ainda por outras palavras, como explicado anteriormente no contexto das formas de realização do banco de filtros de análise 100, o valor de avanço da amostra M também é idêntico aos comprimentos das subsecções 260-2, 260-3 e 260-4 dos quadros de saida 240. Dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200, a subsecção 260-1 do quadro de saída 240 também pode compreender amostras de saída M. Se, no entanto, a secção inicial 270 do quadro de saída 240 não existir, a primeira subsecção 260-1 de cada um dos quadros de saída 240 é menor do que as subsecções remanescentes 260-2 a 260—4 dos quadros de saída 240.

Conforme anteriormente mencionado, o conversor frequência/tempo 210 fornece para o dispositivo janelador 220 uma pluralidade de quadros de saída 240, em que cada um dos quadros de saída compreende um número de amostras de saída maior do que duas vezes o valor de avanço de amostra Μ. O dispositivo janelador 220 é, então, capaz de gerar quadros em janela, com base no atual quadro de saída 240, como fornecido pelo conversor frequência/tempo 210. Mais explicitamente, cada um dos quadros em janela correspondentes a um quadro de saída 240 é gerado com base na função de ponderação, como mencionado anteriormente. numa forma de realização baseada na situação mostrada na Fig. 4, a função de ponderação é, por sua vez, baseada numa função de janela 280, que é esquematicamente mostrada em cada um dos quadros de saída 240. Nesse contexto, deve-se também notar que a função de janela 280 não permite nenhuma contribuição para amostras de saída na secção inicial 270 do quadro de saída 240, caso haja.

No entanto, como consequência, dependendo das implementações concretas de diferentes formas de realização de um banco de filtros de síntese 200, casos diferentes devem ser considerados novamente. Dependendo do conversor tempo/frequência 210, o dispositivo janelador 220 pode ser adaptado ou configurado de forma bastante diferente.

Se, por exemplo, por um lado, a secção inicial 270 dos quadros de saída 240 estiver presente de forma que as subsecções 260-1 dos quadros de saída 240 também compreendam amostras de saída Μ, o dispositivo janelador 220 pode ser adaptado de forma que possa ou não gerar quadros em janela com base nos quadros de saída que compreendem o mesmo número de amostras em janelas. Por outras palavras, o dispositivo janelador 220 pode ser implementado de forma que gere quadros em janela que também compreendam uma secção inicial 270, que possa ser implementada, por exemplo, ajustando as amostras em janelas correspondentes a um valor predeterminado (ex.: 0, duas vezes uma amplitude de sinal máxima permitida, etc.) ou pelo menos um valor numa faixa predeterminada, conforme discutido anteriormente no contexto das Figs. 1 e 2.

Nesse caso, tanto o quadro de saída 240 como o quadro em janela baseado no quadro de saída 240 podem compreender o mesmo número de amostras ou valores. No entanto, as amostras em janelas na secção inicial 270 do quadro em janela não dependem necessariamente das amostras de saída correspondentes do quadro de saída 240. A primeira subsecção correspondente 260-1 do quadro em janela é, no entanto, com relação às amostras fora da secção inicial 270, baseada no quadro de saida 240 conforme fornecido pelo conversor frequência/tempo 210.

Para resumir, se pelo menos uma amostra de saida da secção inicial 270 de um quadro de saída 240 estiver presente, a amostra em janela correspondente pode ser determinada num valor predeterminado, ou a um valor numa faixa predeterminada, como foi explicado no contexto da forma de realização de um banco de filtros de análise ilustrado nas Figs. 1 e 2. No caso da secção inicial 270 compreender mais de uma amostra em janela, o mesmo também pode ser verdade para essa ou essas outras amostras em janelas ou valores da secção inicial 270.

Além disso, o dispositivo janelador 220 pode ser adaptado de forma que os quadros em janela não compreendam uma secção inicial 270. No caso dessa forma de realização de um banco de filtros de síntese 200, o dispositivo janelador 220 pode ser configurado para desconsiderar as amostras de saída dos quadros de saída 240 na secção inicial 270 do quadro de saida 240 .

Em qualquer um desses casos, dependendo da implementação concreta dessa forma de realização, a primeira subsecção 260-1 de um quadro em janela pode ou não compreender a secção inicial 270. Caso uma secção inicial do quadro em janela exista, as amostras em janelas ou valores dessa secção não precisam depender das amostras de saídas correspondentes do respetivo quadro de saída.

Por outro lado, caso o quadro de saída 240 não compreenda a secção inicial 270, o dispositivo janelador 220 pode também ser configurado para gerar um quadro em janela baseado no quadro de saída 240, compreendendo ou não uma secção inicial 270. Caso o número de amostras de saída da primeira subsecção 260-1 seja menor do que o valor de avanço de amostra Μ, o dispositivo janelador 220 pode, em algumas formas de realização de um banco de filtros de síntese 200, ser capaz de ajustar as amostras em janelas correspondentes às "amostras de saída em faltas" da secção inicial 270 do quadro em janela ao valor predeterminado ou pelo menos a um valor na faixa predeterminada. Por outras palavras, o dispositivo janelador 220 pode, nesse caso, ser capaz de preencher o quadro em janela com o valor predeterminado ou pelo menos um valor na faixa predeterminada de forma que o quadro em janela resultante compreenda um número de amostras em janelas, que seja um número inteiro múltiplo do valor de avanço de amostra Μ, o tamanho de um quadro de entrada ou o comprimento de um quadro adicionado.

No entanto, como opção posterior, que pode ser implementada, tanto os quadros de saida 240 como os quadros em janela podem não compreender uma secção inicial 270. Nesse caso, o dispositivo janelador 220 pode ser configurado para simplesmente pesar pelo menos algumas das amostras de saída do quadro de saída para obter o quadro em janela. Adicionalmente ou alternativamente, o dispositivo janelador 220 pode empregar uma função de janela 280 ou semelhantes.

Conforme explicado anteriormente no contexto da forma de realização do banco de filtros de análise 100 mostrado nas Figs. 1 e 2, a secção inicial 270 dos quadros de salda 240 corresponde às amostras mais antigas no quadro de saida 250 no sentido de que esses valores correspondem às amostras mais "frescas" com o menor índice de amostra. Por outras palavras, considerando todas as amostras de saída do quadro de saída 240, essas amostras referem-se a amostras correspondentes à menor quantidade de tempo passado ao se reproduzir uma amostra adicionada correspondente conforme fornecida pelo dispositivo de sobreposição/adição 230 em comparação com as outras amostras de saída do quadro de saída 240. Por outras palavras, dentro do quadro de saída 240 e dentro de cada uma das subsecções 2 60 do quadro de saída, as amostras de saída mais frescas correspondem a uma posição deixada no respetivo quadro de saída 240 ou subsecção 260. Ainda, Por outras palavras, o tempo, conforme indicado pela seta 250, corresponde a sequência de quadros de saída 240 e não à sequência de amostras de saída dentro de cada um dos quadros de saída 240.

No entanto, antes de descrever o processamento dos quadros em janela 240 pelo dispositivo de sobreposição/adição 230 de forma mais detalhada, deve-se notar que em muitas formas de realização do banco de filtros de síntese 200, o conversor frequência/tempo 210 e/ou o dispositivo janelador 220 são adaptados de forma que a secção inicial 270 do quadro de saída 240 e o quadro em janela estejam completamente presentes ou ausentes. No primeiro caso, o número de quadros em janela ou de saída na primeira subsecção 260-1 é, de acordo, igual ao número de amostras de saída num quadro de saída, que é igual a M. No entanto, as formas de realização de um banco de filtros de síntese 200 também podem ser implementadas, em que o conversor tempo/frequência 210, o dispositivo janelador 220 ou ambos possam ser configurados de forma que a secção inicial 270 esteja presente, mas o número de amostras na primeira subsecção 2 60-1 ainda seja menor do que o número de amostras no quadro de saída de um conversor tempo/frequência 210. Além disso, deve-se notar que em muitas formas de realização, todas as amostras ou valores de qualquer um dos quadros são tratados como tal, embora, logicamente, apenas um único ou uma fração dos valores ou amostras correspondentes possa ser usado. O dispositivo de sobreposição/adição 230 acoplado ao dispositivo janelador 220 é capaz de fornecer um quadro adicionado 290, como mostrado na parte inferior da Fig. 4, que compreende uma secção de início 300 e uma secção remanescente 310. Dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200, o dispositivo de sobreposição/adição 230 pode ser implementado de forma que uma amostra adicionada, como compreendido no quadro adicionado na secção de início seja obtida adicionando-se pelo menos duas amostras em janelas de pelo menos dois quadros em janela diferentes. Para ser mais preciso, como a forma de realização mostrada Fig. 4 baseia-se em quatro subsecções 260-1 a 260-4 no caso de cada quadro de saída 240 e os quadros em janela correspondentes, uma amostra adicionada na secção de início 300 ser baseada em três ou quatro amostras em janelas ou valores de, pelo menos, três ou quatro quadros em janela diferentes, respetivamente, como indicado por uma seta 320. A questão, se três ou quatro amostras em janelas serão usadas no caso da forma de realização usada na Fig. 4 depende da implementação concreta da forma de realização em termos da secção inicial 270 do quadro em janela com base no quadro de saida correspondente 240-k.

No seguinte, com referência à Fig. 4, pode-se pensar nos quadros de saída 240 como mostrado na Fig. 4 como os quadros em janela fornecidos pelo dispositivo janelador 220 com base nos respetivos quadros de saída 240, visto que os quadros em janela são obtidos na situação ilustrada na Fig. 4 multiplicando pelo menos as amostras de saída dos quadros de saída 240 fora da secção inicial 270 com valores derivados da função de janela 280. Portanto, a seguir, com relação ao dispositivo de sobreposição/adição 230, o sinal de referência 240 pode também ser usado para um quadro em janela.

No caso de um dispositivo janelador 220 ser adaptado de forma que as amostras em janelas na secção inicial 270 existente sejam ajustadas num valor predeterminado ou um valor na faixa predeterminada, a amostra em janela ou valor em janela na secção inicial 270 pode ser utilizada na adição das três amostras adicionadas remanescentes da segunda subsecção do quadro em janela 240-k-l) (correspondente ao quadro de saída 240-(k-1)), a terceira subsecção a partir do quadro em janela 240-(k—2) (correspondente ao quadro de saída 240-(k-2)) e a quarta subsecção do quadro em janela 240-(k—3) (correspondente ao quadro de saída 240-(k—3)), se o valor predeterminado ou a faixa predeterminada forem tais que a soma da amostra em janela da secção inicial 270 do quadro em janela 240-k (correspondente ao quadro de saida 240-k) não mude ou altere de forma significativa o resultado.

No caso de o dispositivo janelador 220 ser adaptado de forma que uma secção inicial 270 não exista no caso de um quadro em janela, a amostra adicionada correspondente na secção inicial 300 é normalmente obtida adicionando-se pelo menos os dois quadros em janela de pelo menos dois quadros em janela. No entanto, como a forma de realização mostrada na Fig. 4 baseia-se num quadro em janela que compreende quatro subsecções 260 cada, nesse caso, a amostra adicionada na secção de inicio do quadro adicionado 290 é obtida adicionando-se as três amostras em janelas mencionadas anteriormente dos quadros em janela 240-(k-1), 240-(k-2) e 240-(k-3).

Esse caso, por exemplo, pode ser causado pelo dispositivo janelador 220 sendo adaptado de forma que uma amostra de saida correspondente de um quadro de saida seja desconsiderada pelo dispositivo janelador 220. Além disso, deve-se notar que caso o valor predeterminado ou a faixa predeterminada compreenda valores que levariam a um distúrbio da amostra adicionada, o dispositivo de sobreposição/adição 230 pode ser configurado de forma que a amostra em janela correspondente não seja considerada na adição da respetiva amostra em janela para obter a amostra adicionada. Nesse caso, as amostras em janelas na secção inicial 270 também podem ser desconsideradas pelo dispositivo de sobreposição/adição, visto que as amostras em janelas não serão usadas para a obtenção da amostra adicionada na secção de início 300.

Em termos de uma amostra adicionada na secção remanescente 310, conforme indicado pela seta 330 na Fig. 4, o dispositivo de sobreposição/adição 230 é adaptada para adicionar pelo menos três amostras em janelas de pelo menos três diferentes quadros em janela 240 (correspondendo a três diferentes quadros de saida 240) . Novamente, devido ao facto de um quadro em janela 240 na forma de realização mostrada na Fig. 4 compreender quatro subsecções 260, uma amostra adicionada na secção remanescente 310 será gerada pelo dispositivo de sobreposição/adição 230 adicionando quatro amostras em janelas de quatro diferentes quadros em janela 240. Para ser mais preciso, uma amostra adicionada na secção remanescente 310 do quadro adicionado 290 é obtida pelo dispositivo de sobreposição/adição 230 adicionando-se a amostra em janela correspondente da primeira secção 260-1 do quadro em janela 240-k, da segunda subsecção 260-2 do quadro em janela 240-(k—1) da terceira subsecção 260-3 do quadro em janela 240-(k — 2) e da quarta subsecção 260-4 do quadro em janela 240-(k—3) .

Como consequência do procedimento do dispositivo de sobreposição/adição descrito, o quadro adicionado 290 compreende amostras adicionadas M = N/2. Por outras palavras, o valor de avanço da amostra M é igual ao comprimento da amostra adicionada 290. Além disso, em termos de algumas formas de realização de um banco de filtros 200, o comprimento de um quadro de avanço também é, como mencionado anteriormente, igual ao valor de avanço da amostra M. 0 facto de na forma de realização mostrada na Fig. 4, de pelo menos três ou quatro amostras em janelas serem utilizadas para obter uma amostra adicionada na secção inicial 300 e na secção remanescente 310 do quadro adicionado, respetivamente, foi escolhido apenas por simplicidade. Na forma de realização mostrada na Fig. 4, cada um dos quadros de saida/em janela 240 compreende quatro secções de partida 260-1 a 260-4. No entanto, em principio, uma forma de realização do banco de filtros de síntese pode facilmente ser implementada, em que um quadro de saída ou em janela compreende apenas uma amostra em janela mais do que duas vezes o número de amostras adicionadas de um quadro adicionado 290. Por outras palavras, uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200 pode ser adaptada de forma que cada quadro em janela compreenda apenas amostras em janelas 2M+1.

Conforme explicado no contexto de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100, uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200 também pode ser incorporada na estrutura de um codec ER AAC ELD (codec = codificador / descodificador) por uma modificação de um codec ER AAC LD. Portanto, uma forma de realização de um filtro de síntese 200 pode ser usada no contexto de um codec AAC LD a fim de definir um sistema de codificação/descodificação de áudio de baixa taxa de transferência de bits e baixo atraso. Por exemplo, uma forma de realização de um banco de filtros de síntese pode ser compreendida num descodif icador para o codec ER AAC ELD junto com uma ferramenta SBR opcional (SBR = Replicação de Banco Espetral ["Spectral Bank Replication" ] . No entanto, a fim de se alcançar um atraso baixo o suficiente, algumas modificações podem ser aconselháveis para serem implementadas, em comparação com um codec ER AAC LD para se chegar a uma implementação de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200.

O banco de filtros de síntese dos codecs acima não pode ser modificado a fim de adaptar uma forma de realização de um baixo banco de filtros (de síntese) , em que o algoritmo IMDCT central (IMDCT = Transformada de Cosseno Discreto Modificado ["Inverse Modified Discrete Cosine Transform"] pode permanecer inalterado em sua maior parte em termos do conversor de tempo/frequência 210. No entanto, em comparação com um conversor de frequência/tempo IMDCT, o conversor de frequência/tempo 210 pode ser implementado com uma função de janela mais longa, de forma que o índice de amostra n seja de até 2N-1, em vez de até N-1.

Para ser mais preciso, o conversor de tempo/frequência 210 pode ser implementado de forma que seja configurado para fornecer valores de saída Xi,n com base na expressão

para 0fn<2N em que n é, como mencionado anteriormente, um número inteiro que indica um índice de amostra, i é um número inteiro que indica um índice de janela, k é um índice de

coeficiente espetral, N é um comprimento de janela com base na sequência de janelas de parâmetro de uma implementação de codec ER AAC LD de forma que o número inteiro N seja duas vezes o número das amostras adicionadas de um quadro adicionado 290. Além disso, n0 é um valor de compensação dado por

em que spec[i] [k] é um valor de entrada correspondente ao índice k de coeficiente espetral e o índice de janela I do quadro de entrada. Em alqumas formas de realização de um banco de filtros de síntese 200, o parâmetro N é iqual a 960 ou 1024. No entanto, em princípio, o parâmetro N também pode adquirir qualquer valor. Por outras palavras, outras formas de realização de um banco de filtros de síntese 200 podem operar com base num parâmetro N=360 ou outros valores. 0 dispositivo janelador 220 e o dispositivo de sobreposição/adição 230 podem também ser modificados em comparação com o dispositivo janelador e dispositivo de sobreposição/adição implementados na estrutura de um codec ER AAC LD. Para ser mais preciso, em comparação com o codec mencionado acima, o comprimento N de uma função de janela é substituído por uma função de janela de comprimento 2N com mais sobreposição no passado e menos sobreposição no futuro. Como será explicado no contexto das Figs. 5 a 11 a seguir, em formas de realização de um banco de filtros de síntese 200, funções de janela compreendendo coeficientes de janela ou valores M/4 = N/8 podem, na verdade, ser ajustadas em zero. Como consequência,

esses coeficientes de janela correspondem às secções iniciais 160, 270 dos respetivos quadros. Como explicado anteriormente, essa secção não precisa ser implementada. Como possivel alternativa, os módulos correspondentes (ex.: dispositivos janeladores 110, 220) podem ser construídos de forma que a multiplicação por um valor de zero não seja necessária. Como explicado anteriormente, as amostras em janelas podem ser ajustadas em zero ou desconsideradas, para mencionar apenas duas diferenças relacionadas à implementação de formas de realização.

Assim, a divisão em janelas realizada pelo dispositivo janelador 220 no caso dessa forma de realização de um banco de filtro de síntese que compreende essa função de janela de baixo atraso pode ser implementada de acordo com em que a função de janela com coeficientes de janela w(n) agora tem um comprimento de coeficientes de janela 2N. Assim, o índice de amostra vai de N = 0 a N = 2N-2, onde relações bem como valores dos coeficientes de janela de diferentes funções de janelas são compreendidos nas tabelas de 1 a 4 no anexo para diferentes formas de realização de um banco de filtros de síntese.

Além disso, o dispositivo de sobreposição/adição 230 pode ainda ser implementado de acordo com ou com base na expressão ou equação ***** ” ^ 3 £ para 0^n<N/2 em que as expressões e as equações dadas antes podem ser levemente alteradas dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200. Por outras palavras, dependendo da implementação concreta, especialmente considerando o facto de que um quadro em janela não compreende necessariamente uma secção inicial, as equações e expressões acima podem, por exemplo, ser alteradas em termos das bordas dos índices de soma para excluírem amostras em janelas da secção inicial no caso de uma secção inicial não estar presente ou compreender amostras em janelas triviais (ex. : amostras com valor zero). Por outras palavras, implementando pelo menos uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 ou de um banco de filtros de síntese 200, um codec ER AAC LD opcionalmente com uma ferramenta SBR apropriada pode ser implementado para obter um codec ER AAC ELD, que pode, por exemplo, ser usado para se alcançar uma baixa taxa de transferência de bits e/ou um sistema de codificação e descodificação de áudio de baixo atraso. Uma visão geral de um codificador final e um descodificador será fornecida na estrutura das Figs. 12 e 13, respetivamente.

Como já indicado diversas vezes, ambas as formas de realização de um banco de filtros de análise 100 e de um banco de filtros de síntese 200 podem oferecer a vantagem de permitir um modo de codificação de baixo atraso aprimorado pela implementação de uma função de janela de baixo atraso na estrutura de um banco de filtros de análise/síntese 100, 200 bem como na estrutura de formas de realização de um codificador e descodificador. Pela implementação de uma forma de realização de um banco de filtros de análise ou um banco de filtros de síntese, que pode compreender uma das funções de janela, que será descrita de forma mais detalhada no contexto das Figs. 5 a 11, diversas vantagens podem ser alcançadas dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros que compreenda uma função de janela de baixo atraso. Consultando o contexto da Fig. 2, uma implementação de uma forma de realização de um banco de filtros pode ser capaz de produzir o atraso comparado ao codec baseado em janelas ortogonais, que são usadas em todos os codecs de tecnologia de ponta. Por exemplo, no caso de um sistema com base no parâmetro N=960, a redução de atraso de 960 amostras, que equivale a um atraso de 20 ms numa frequência de amostragem de 48 kHz, para 700 amostras pode ser realizada, e é igual a um atraso de 15 ms na mesma frequência de amostragem. Além disso, como será mostrada, a resposta de frequência de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese e/ou de um banco de filtros de análise é muito semelhante ao banco de filtros que usa uma janela de sinal. Em comparação com um banco de filtros que emprega a chamada janela de baixa sobreposição, a resposta de frequência é ainda melhor. Além disso, o comportamento pré-eco é semelhante à janela de baixa frequência, de forma que uma forma de realização de um banco de filtros de síntese e/ou um banco de filtros de análise possa representar uma excelente troca entre melhor qualidade e baixo atraso dependendo da implementação concreta de uma forma de realização dos bancos de filtros. Como vantagem adicional, que pode, por exemplo, ser empregada na estrutura de uma forma de realização de um sistema de conferência, é que apenas uma função de janela pode ser usada para processar todos os tipos de sinais. A Fig. 5 mostra uma representação gráfica de uma possível função de janela, que pode, por exemplo, ser empregada na estrutura de um dispositivo janelador 110, 220 no caso de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 e no caso de um banco de filtros de síntese 200. Para ser mais preciso, as funções de janelas mostradas na Fig. 5 correspondem a uma função de janela de análise para faixas M=480 ou um número de amostras de saída no caso de uma forma de realização de um banco de filtros de análise no gráfico superior. O gráfico inferior da Fig. 5 mostra a função de janela de síntese correspondente para uma forma de realização de um banco de filtros de síntese. Visto que ambas as funções de janela mostradas na Fig. 5 correspondem a M=480 faixas ou amostras de um quadro de amostra (banco de filtros de análise) e um quadro adicionado (banco de filtros de síntese), as funções de janelas mostradas na Fig. 5 compreendem o conjunto de definição de 1920 valores cada um com índices n=0, ... 1919.

Além disso, como os dois gráficos na Fig. 5 mostram claramente, com relação a um ponto intermediário do conjunto de definição, que, no caso, não faz parte do conjunto de definição em si, como o ponto intermediário fica entre os índices N=959 e N=960, ambas as funções de janela compreendem um número mais alto significativo de coeficientes de janela em metade do conjunto de definição com relação ao ponto intermediário mencionado com valores absolutos dos coeficientes de janela, que são maiores do que 10%, 20%, 30% ou 50% do valor absoluto máximo de todos os coeficientes de janelas. No caso da função de janela de análise no gráfico mais alto da Fig. 5, a respetiva metade do conjunto de definição é o conjunto de definição que compreende os indices N=960, . . . 1919, enquanto no caso da função de janela no gráfico inferior da Fig. 5, a respetiva metade do conjunto de definição com relação ao ponto intermediário compreende os índices N=0, . .., 959. Como consequência, com relação ao ponto intermediário, tanto a função de janela de análise como a função de janela de síntese são acentuadamente assimétricas.

Conforme já mostrado no contexto do dispositivo janelador 110 de uma forma de realização do banco de filtros de análise bem como no caso do dispositivo janelador 220 de uma forma de realização do banco de filtros de síntese, a função de janela de análise e a função de janela de síntese são, em termos dos índices, inversas uma da outra.

Um aspeto importante com relação à função de janela mostrada nos dois gráficos da Fig. 5 é que no caso da janela de análise mostrada no gráfico superior, os últimos 120 coeficientes de divisão em janelas e no caso da função de janela de síntese no gráfico inferior na Fig. 5, os primeiros 120 coeficientes de janelas são ajustados em zero ou compreendem um valor absoluto de forma que possam ser considerados iguais a 0 dentro de uma precisão razoável. Por outras palavras, os coeficientes de janelas 120 mencionados das duas funções de janelas podem, portanto, ser considerados como causadores de um número apropriado de amostras a ser ajustado em pelo menos um valor numa faixa predeterminada multiplicando os 120 coeficientes de janela com as respetivas amostras. Por outras palavras, dependendo da implementação concreta de formas de realização de um banco de filtros de análise 100 ou um banco de filtros de síntese 200, os coeficientes de valor zero 120 resultarão na criação da secção inicial 160, 270 dos quadros em janela em formas de realização de um banco de filtros de análise e um banco de filtros de síntese, caso seja aplicável, como explicado anteriormente. No entanto, mesmo que as secções iniciais 160, 270 não estejam presentes, os coeficientes de janelas com valor zero 120 podem ser interpretados pelo dispositivo janelador 110 pelo conversor tempo/frequência 120, pelo dispositivo janelador 220 e pelo dispositivo de sobreposição/adição 230 e, formas de realização de um banco de filtros de análise 100 e um banco de filtros de síntese 200 para tratar ou processar os quadros diferentes de acordo, mesmo no caso de as secções iniciais 160, 270 dos quadros apropriados não estarem presentes.

Implementando uma função de janela de análise ou uma função de janela de síntese como mostrado na Fig. 5 compreendendo coeficientes de divisão em janelas com valor zero 120 no caso de M=480 (N=960), formas de realização apropriadas de um banco de filtros de análise 100 e um banco de filtros de síntese 200 serão estabelecidas, cujas secções iniciais 160, 270 dos quadros correspondentes compreenderão amostras M/4 ou as primeiras subsecções correspondentes 150-1, 260-1 compreenderão valores M/4 ou amostras menores do que as outras subsecções, em termos mais gerais.

Como mencionado anteriormente, a função de janela de análise mostrada no gráfico superior da Fig. 5 e a função de janela de síntese mostrada no gráfico inferior da Fig. 5 representam funções de janela de baixo atraso para ambos os bancos de filtros de análise e os bancos de filtros síntese. Além disso, tanto a função de janela de análise como a função de janela de síntese, como mostrado na Fig. 5, são versões espelhadas uma na outra com relação ao ponto intermediário mencionado do conjunto de definição do qual ambas as funções de janela são definidas.

Deve-se notar que o uso da janela de baixo atraso e/ou emprego de uma forma de realização de um banco de filtros de análise ou um banco de filtros de síntese, em muitos casos, não resulta em nenhum aumento notável na complexidade computacional e apenas um aumento marginal nas exigências de armazenamento, como será esquematizado posteriormente durante a análise de complexidade.

As funções de janela mostradas na Fig. 5 compreendem os valores dados na tabela 2 no anexo, que foram escolhidos apenas por sua simplicidade. No entanto, de longe, não é necessário que uma forma de realização de um banco de filtros de análise ou um banco de filtros de síntese operando num parâmetro M=480 compreenda os valores exatos dados na tabela 2 no anexo. Naturalmente, a implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de análise ou um banco de filtros de síntese pode facilmente empregar coeficientes de janelas variáveis na estrutura de funções de janela apropriadas, de forma que, em muitos casos, o emprego de coeficientes de janelas será suficiente, o que empregará, nos casos de M=480, as relações dadas na tabela 1 no anexo.

Além disso, em muitas formas de realização com coeficientes de filtro, coeficientes de janela bem como coeficientes de elevação que devem ser introduzidos subsequentemente, as Figs. dadas não precisam mais ser implementada tão precisamente quanto fornecidas. Por outras palavras, em outras formas de realização de um banco de filtros de análise, bem como um banco de filtros de síntese e formas de realização relacionadas da presente invenção, e também outras funções de janelas podem ser implementadas, que são coeficientes de filtro, coeficientes de janela e outros coeficientes, como coeficientes de elevação, que são diferentes dos coeficientes abaixo no anexo, contanto que as variações estejam dentro do terceiro dígito após a vírgula ou em dígitos mais altos, como o quarto, quinto, etc.

Considerando a função de janela de síntese no gráfico inferior da Fig. 5, conforme mencionado anteriormente, os primeiros coeficientes de janela M/4=120 são ajustados em zero. Depois, aproximadamente até o índice 350, a função de janela compreende uma grande elevação, seguida por uma elevação mais moderada até um índice de aproximadamente 600. Nesse contexto, deve-se notar que acerca de um índice de 480 (=M), a função de janela torna-se maior do que a unidade ou maior do que um. Após o índice 600 até aproximadamente a amostra 1100, a função de janela retorna de seu valor máximo para um nível de menos de 0,1. Durante o restante do conjunto de definição, a função de janela compreende leves oscilações acerca do valor 0. A Fiq. 6 mostra uma comparação da função de janela mostrada na Fiq. 5 no caso de uma função de janela de análise no gráfico superior da Fig. 6, e no caso de uma função de janela de síntese no gráfico inferior da Fig. 6. Além disso, como uma linha pontilhada, dois gráficos também compreendem a chamada função de janela de seno, que é, por exemplo, empregada nos codecs ER AAC, AAC LC e AAC LD mencionados. A comparação direta da janela de seno e a função de janela de baixo atraso como demonstrada nos dois gráficos da Fig. 6 ilustra os diferentes objetos de tempo da janela de tempo como explicado no contexto da Fig. 5. Além do facto de a janela de seno ser definida apenas em 960 amostras, a diferença mais gritante entre as duas funções de janela mostradas no caso de uma forma de realização de um banco de filtros de análise (gráfico superior) e no caso de um banco de filtros de síntese (gráfico inferior) é de que a função de quadro de janela de seno é simétrica sobre seu respetivo ponto intermediário do conjunto de definição encurtado e compreende nos primeiros 120 elementos do conjunto de definição (principalmente) coeficientes de janela maiores do que zero. Em contraste, como explicado anteriormente, a janela de baixo atraso compreende (idealmente) coeficientes de janela de valor zero 120 e é significativamente assimétrica com relação ao respetivo ponto intermediário do conjunto de definição prolongado em comparação com o conjunto de definição da janela de seno. Há mais uma diferença, que distingue a janela de baixo atraso da janela de seno, enquanto ambas as janelas aproximadamente adquirem um valor de aproximadamente 1 e um índice de amostra de 480 (=M) , a função de janela de baixo atraso alcança um máximo de mais de uma aproximadamente 120 amostras após tornar-se maior do que 1 e um índice de amostra de aproximadamente 600 (= M + M/4; M = 480), enquanto a janela de seno simétrico é reduzida simetricamente até 0. Por outras palavras, as amostras que serão tratadas, por exemplo, multiplicando por zero num primeiro quadro será multiplicado no quadro seguinte por valores maiores do que 1 devido ao modo de sobreposição de operação e ao valor de vantagem da amostra de M=480 nesses casos.

Outras descrições de outras janelas de baixo atraso serão dadas, e podem, por exemplo, ser empregadas em outras formas de realização de um banco de filtros de análise ou um banco de filtros de síntese 200, o conceito de redução de atraso que é alcançável com a função de janela mostrada nas Figs. 5 e 6 será explicado com referência ao parâmetro M=480, N=960 com valor zero ou valores suficientemente baixos M/4 = 120. Na janela de análise mostrada no gráfico superior da Fig. 6, as partes que avaliam futuros valores de entrada (índices de amostra 1800 a 1920) são reduzidas por 120 amostras. De forma correspondente, na janela de síntese no gráfico inferior da Fig. 6, a sobreposição com amostras de saída passadas, que exigiria um atraso correspondente no caso de um banco de filtros de síntese ser reduzido por outras amostras 120. Por outras palavras, no caso de uma janela de síntese, a sobreposição com as amostras de saída passadas, que são necessárias para completar a operação de sobreposição/adição ou para terminar a sobreposição/adição com a redução de 120 amostras no caso de uma janela de análise resultará numa redução de atraso geral de 240 amostras no caso de um sistema que compreenda ambas as formas de realização de um banco de filtros de análise e um banco de filtros de síntese. A sobreposição expandida, no entanto, não resulta em nenhum atraso adicional, visto que envolve apenas a adição de valores do passado, que podem ser facilmente armazenados sem causar atraso adicional, pelo menos na escala da frequência de amostragem. Uma comparação do tempo de conjuntos da janela de seno tradicional e da janela de baixo atraso mostrada nas Figs. 5 e 6 ilustram isso. A Fig. 7 compreende em três gráficos, três diferentes funções de janelas. Para ser mais preciso, o gráfico superior da Fig. 7 demonstra a janela de seno mencionada anteriormente, enquanto o gráfico do meio mostra a chamada janela de baixa sobreposição e o gráfico inferior mostra a janela de baixo atraso. No entanto, as três janelas mostradas na Fig. 7 correspondem a um valor de avanço de amostra ou parâmetro M = 512 (N = 2M =1024) . Novamente, a janela de seno, bem como a janela de baixa sobreposição nos dois gráficos superiores na Fig. 7 são definidos apenas sobre conjuntos de definição limitados ou encurtados que compreendam indices de amostra 1024 como comparado à função de janela de baixo atraso, conforme mostrado no gráfico inferior da Fig. 7, definido nos índices de amostra 2048.

As tramas das formas de janela de uma janela de seno, a janela de baixa sobreposição e a janela de baixo atraso na Fig. 7 compreendem mais ou menos as mesmas características discutidas anteriormente em termos da janela de seno e da janela de baixo atraso. Para ser mais preciso, a janela de seno (gráfico superior na Fig. 7) é novamente simétrica com relação ao ponto intermediário apropriado do conjunto de definição entre os índices 511 e 512. A janela de seno adquire um valor máximo aproximadamente no valor M = 512 e cai desse valor máximo novamente para zero na borda do conjunto de definição.

No caso da janela de baixo atraso mostrada no gráfico inferior da Fig. 7, essa janela de baixo atraso compreende 128 coeficientes de janela de valor zero, que são novamente um quarto do valor de avanço da amostra M. Além disso, a janela de baixo atraso adquire um valor de aproximadamente 1 num índice de amostra M, enquanto o valor máximo dos coeficientes de janela é adquirido aproximadamente em 128 índices n após ficar maior do que um em termos de um índice de aumento (acerca do índice 640). Ainda, com relação às outras características do gráfico da função de janela, a função de janela para M =512 no gráfico inferior da Fig. 7 não difere significativamente das janelas de baixo atraso para M = 480 mostrado nas Figs. 5 e 6, além de um turno opcional devido aos conjuntos de definição mais longos (2048 indices em comparação com 1920 indices) . As janelas de baixo atraso mostradas no gráfico inferior na Fig. 7 compreendem os valores dados na tabela 4 no anexo.

No entanto, conforme explicado anteriormente, não é necessário que as formas de realização de um banco de filtros de síntese ou um banco de filtros de análise implemente a função de janela com os valores precisos conforme fornecido na tabela 4. Por outras palavras, os coeficientes de janelas podem ser diferentes dos valores dados na tabela 4, contanto que tenham as relações dadas na tabela 3 no anexo. Além disso, em formas de realização da presente invenção, variações também com relação aos coeficientes de janela podem facilmente ser implementadas, contanto que as variações estejam dentro do terceiro digito após a virgula, ou em dígitos mais altos, como o quarto, quinto, etc., como explicado anteriormente.

No gráfico intermediário da Fig. 7 a janela de baixa sobreposição ainda não foi descrita. Como mencionado anteriormente, a janela de baixo atraso também compreende um conjunto de definição que compreende 1024 elementos. Além disso, a janela de baixa sobreposição também compreende no início de um conjunto de definição e no final de um conjunto de definição um subconjunto conectado em que a janela de baixa sobreposição desaparece. No entanto, depois desse subconjunto conectado em que a janela de baixa sobreposição desaparece, uma elevação acentuada ou decadência segue, compreendendo apenas pouco mais de 100 amostras cada. Além disso, a janela de baixa sobreposição simétrica não compreende valores maiores do que 1 e pode compreender uma atenuação de banda de parada menor em comparação com as funções de janela empregadas em algumas formas de realização.

Por outras palavras, a janela de baixa sobreposição compreende um conjunto de definição significativamente mais baixo enquanto tem o mesmo valor de avanço de amostra, como a janela de baixo atraso e não adquire valores maiores do que um. Além disso, tanto a janela de seno, como a janela de baixa sobreposição são, com relação a seus respetivos pontos intermediários dos conjuntos de definição, ortogonais ou simétricas, enquanto a janela de baixo atraso é assimétrica na maneira descrita sobre o ponto intermediário de seu conjunto de definição. A janela de baixa sobreposição foi introduzida a fim de eliminar artefactos pré-eco para transientes. A sobreposição mais baixa evita o espalhamento de ruido de quantificação antes do ataque do sinal, como ilustrado na Fig. 8. A nova janela de baixo atraso, no entanto, tem a mesma propriedade, mas oferece uma resposta de frequência melhor, como ficará aparente na comparação das respostas de frequência nas Figs. 10 e 11. Portanto, a janela de baixo atraso é capaz de substituir ambas as janelas de AAC LD tradicionais, ou seja, a janela de sinal e a janela de baixa sobreposição, de forma que uma adaptação de forma de janela dinâmica não precise mais ser implementada. A Fig. 8 mostra para a mesma janela funções mostradas na Fig. 7 na mesma ordem de gráficos, um exemplo de ruído de quantificação espalhando-se pelas diferentes formas de janelas da janela de seno ou da janela de baixa sobreposição ou a janela de baixo atraso. 0 comportamento pré-eco da janela de baixo atraso conforme mostrado no gráfico inferior da Fig. 8 é semelhante ao comportamento da janela de sobreposição, conforme mostrado no gráfico intermediário da Fig. 8, enquanto o comportamento pré-eco da janela de seno no gráfico superior da Fig. 8 compreende contribuições significativas nas primeiras 128 (M = 512) amostras.

Por outras palavras, o uso de uma janela de baixo atraso numa forma de realização de um banco de filtros de síntese ou um banco de filtros de análise pode resultar numa vantagem com relação a um comportamento pré-eco aprimorado. No caso de uma janela de análise, o caminho que acede a futuros valores de entrada e, assim exigiria um atraso, são reduzidos por mais de uma amostra e preferivelmente por 120/128 amostras no caso de um comprimento de bloco ou valor de avanço de amostra de 480/512 amostras, de forma que reduz o atraso em comparação com a MDCT (Transformada de Cosseno Discreta Modificada). Ao mesmo tempo, aprimora os comportamentos pré-eco, visto que um possível ataque no sinal, que pode ser nas 120/128 amostras, apareceria apenas um bloco ou um quadro depois.

Correspondentemente, nas janelas de sintese, a sobreposição com amostras de saída passadas para finalizar suas operações de sobreposição/adição, que também exigiria um atraso correspondente, é reduzida por outras amostras 120/128, resultando numa redução de atraso total de amostras 240/256. Isso também resulta numa melhora no comportamento pré-eco, visto que essas 120/128 amostras, de outra forma, contribuiriam para o espalhamento do ruído para o passado, antes de uma possível anexação. No total, isso significa que, aparece um pré-eco, possivelmente, um bloco ou quadro depois, e o pré-eco resultante do lado de síntese isolado é 120/128 amostras menor.

Essa redução, que pode ser alcançada empregando-se essa janela de baixo atraso, conforme descrito nas Figs. 5 a 7, dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese ou um banco de filtros de análise pode ser especialmente útil na consideração das características da audição humana, especialmente em termos de mascaramento. Para ilustrar isso, a Fig. 9 mostra um esboço esquemático do comportamento de mascaramento do ouvido humano. Para ser mais preciso, a Fig. 9 mostra uma representação esquemática do nível de limite auditivo do ouvido humano, como uma função de tempo, quando um som ou tom com frequência específica está presente durante um período de tempo de aproximadamente 200 ms.

No entanto, pouco antes da presença do som ou tom mencionado, como indicado pela seta 350 na Fig. 9, um pré-mascaramento está presente por um curto período de tempo de aproximadamente 20 ms, permitindo, portanto, uma transição suave entre nenhum mascaramento e o mascaramento durante a presença do tom ou som, que, às vezes, é chamado de mascaramento simultâneo. Durante o tempo em que o som ou tom está presente, há o mascaramento. No entanto, quando o tom ou som desaparece, como indicado pela seta 360 na Fig. 9, o mascaramento não é imediatamente elevado, mas durante um período de tempo de aproximadamente 150 ms, o mascaramento é reduzido lentamente, o que também é, às vezes, chamado de pós-mascaramento.

Ou seja, a Fig. 9 mostra uma propriedade de mascaramento temporal geral da audição humana, que compreende uma fase de pré-mascaramento, bem como uma fase de pós-mascaramento antes e depois da presença de um som ou tom. Devido à redução do comportamento pré-eco pela incorporação de uma janela de baixo atraso numa forma de realização de um banco de filtros de análise 100 e/ou um banco de filtros de síntese 200, distorções audíveis serão seriamente limitadas em muitos casos, visto que os pré-ecos audíveis, pelo menos em determinada medida, recairão no período de pré-mascaramento do efeito de mascaramento temporal do ouvido humano, como mostrado na Fig. 9.

Além disso, o uso de uma função de janela de baixo atraso como ilustrado nas Figs. 5 a 7, descrito mais detalhadamente com relação às relações e valores nas tabelas 1 a 4 no anexo, oferece uma resposta de frequência, que é semelhante à de uma janela de seno. Para ilustrar isso, a Fig. 10 mostra uma comparação da resposta de frequência entre a janela de seno (linha tracejada) e um exemplo de uma janela de baixo atraso (linha sólida) . Como pode ser visto pela comparação das duas respostas de frequência das duas janelas anteriormente mencionadas na Fig. 10, a janela de baixo atraso é comparável em termos de seletividade de frequência à janela de seno. A resposta de frequência da janela de baixo atraso é semelhante ou comparável à resposta de frequência da janela de seno, e muito melhor do que a resposta de frequência da janela de baixo atraso, como ilustrado na comparação com as respostas de frequência exibidas na Fig. 11.

Para ser mais preciso, a Fig. 11 mostra uma comparação da resposta de frequência entre a janela de seno (linha tracejada) e a janela de baixo atraso (linha sólida). Como pode ser visto, a linha sólida da resposta de frequência da janela de baixa sobreposição é significativamente maior do que a resposta de frequência correspondente da janela de seno. Como a janela de baixo atraso e a janela de seno mostram respostas de frequência comparáveis, que podem ser vistas comparando-se as duas respostas de frequência exibidas na Fig. 10, uma comparação entre a janela de baixa sobreposição e a janela de baixo atraso também pode ser feita facilmente, visto que o gráfico mostrado nas Figs. 10 e 11 mostra a resposta de frequência da janela de seno e compreende as mesmas escalas com relação ao eixo de frequência e ao eixo de intensidade (db). Assim, pode-se facilmente concluir que a janela de seno que pode ser facilmente implementada numa forma de realização de um banco de filtros de síntese, bem como numa forma de realização de um banco de filtros de análise oferece, em comparação com uma janela de baixo atraso, uma resposta de frequência significativamente melhor.

Como a comparação do comportamento pré-eco mostrada na Fig. 8 e também na janela de baixo atraso oferece uma vantagem considerável em comparação com o comportamento pré-eco, enquanto o comportamento pré-eco da janela de baixo atraso é comparável ao de uma janela de baixa sobreposição, a janela de baixo atraso representa uma excelente troca entre as duas janelas anteriormente mencionadas.

Como consequência, a janela de baixo atraso, que pode ser implementada na estrutura de uma forma de realização de um banco de filtros de análise, bem como numa forma de realização de um banco de filtros de sintese e formas de realização relacionadas, devido a essa troca, a mesma função de janela pode ser usada para sinais transientes, bem como sinais tonais, de forma que nenhuma comutação entre diferentes comprimentos de blocos e diferentes janelas seja necessária. Por outras palavras, formas de realização de um banco de filtros de análise, um banco de filtros de síntese e formas de realização relacionadas oferecem a possibilidade de construir um codificador, um descodificador e outros sistemas que não exigem comutação entre diferentes conjuntos de parâmetros operacionais como diferentes tamanhos de blocos ou comprimentos, ou diferentes janelas ou formas de janelas. Por outras palavras, empregando-se uma forma de realização de um banco de filtros de análise ou um banco de filtros de sintese com a janela de baixo atraso, a construção de uma forma de realização com um codificador, descodificador e sistemas relacionados pode ser consideravelmente simplificada. Como oportunidade adicional, devido ao facto de nenhuma comutação entre conjuntos ou parâmetros diferentes ser exigida, sinais de fontes diferentes podem ser processados no domínio de frequência em vez do domínio de tempo, o que requer um atraso adicional, como será esquematizado nas secções a seguir.

Ainda por outras palavras, o uso de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese ou um banco de filtros de análise oferece a possibilidade de beneficiar-se da baixa complexidade computacional em algumas formas de realização. Para compensar pelo atraso menor em comparação com um MDCT com, por exemplo, uma janela de seno, uma sobreposição mais longa é introduzida sem criar um atraso adicional. Apesar da sobreposição mais longa, e de maneira correspondente, uma janela com cerca de duas vezes o comprimento da janela de seno correspondente com duas vezes a quantidade de sobreposição e benefícios de acordo da seletividade de frequência conforme esquematizado anteriormente, uma implementação pode ser obtida apenas com pequena complexidade adicional, devido a um possível aumento no tamanho de multiplicações de comprimento de bloco e elementos de memória. No entanto, mais detalhes sobre essa implementação serão explicados no contexto das Figs. 19 a 24. A Fig. 12 mostra um diagrama de bloco esquemático de uma forma de realização de um codificador 400. O codificador 400 compreende uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 e, como componente opcional, um codificador por entropia 410, configurado para codificar a pluralidade de quadros de saída fornecidos pelo banco de filtros de análise 100 e configurados para a saída de uma pluralidade de quadros codificados baseados nos quadros de saída. Por exemplo, o codificador por entropia 410 pode ser implementado, visto que um codificador de Huffman ou outro codificador por entropia que use um esquema de codificação eficiente por entropia, como o esquema de codificação aritmética.

Devido ao uso de uma forma de realização de um banco de filtros de análise 100 na estrutura de um codificador 400, o codificador oferece uma saída do número de bandas N enquanto tem um atraso de reconstrução de menos de 2N ou 2N-1. Além disso, em princípio, uma forma de realização de um codificador também representa um filtro, uma forma de realização de um codificador 400 oferece uma resposta de impulso finita de mais de 2N amostras. Ou seja, uma forma de realização de um codificador 400 representa um codificador capaz de processar dados (de áudio) de maneira eficiente em relação a atraso.

Dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um codificador 400 conforme mostrado na Fig. 12, de forma que uma forma de realização também possa compreender um quantificador, filtro ou outros componentes para pré-processar os quadros de entrada fornecidos à forma de realização do banco de filtros de análise 100 ou para processar os quadros de saída antes da codificação por entropia dos respetivos quadros. Como exemplo, um quantificador adicional pode ser fornecido a uma forma de realização de um codificador 400 antes do banco de filtros de análise 100 para quantificar os dados ou requantificar os dados, dependendo da implementação concreta e campo de aplicação. Como exemplo para processamento por trás do banco de filtros de análise, uma equalização ou outro ajuste de ganho em termos de quadros de saída no domínio de frequência podem ser implementados. A Fig. 13 mostra uma forma de realização de um descodificador 450 compreendendo um descodificador por entropia 4 60 bem como uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 200, como descrito anteriormente. O descodificador por entropia 460 da forma de realização do descodificador 450 representa um componente opcional, que pode, por exemplo, ser configurado para descodificar uma pluralidade de quadros codificados, que podem, por exemplo, ser fornecidos por uma forma de realização de um codificador 400. Assim, o descodif icador por entropia 460 pode ser por um descodif icador de Huffman ou algorítmico, ou outro descodificador por entropia com base num esquema de codificação/descodificação por entropia, que seja adequado à aplicação do descodificador 450 disponível. Além disso, o descodif icador por entropia 460 pode ser configurado para fornecer uma pluralidade de quadros de entrada ao banco de filtros de síntese 200, que, por sua vez, fornece uma pluralidade de quadros adicionados a uma saída do banco de filtros de síntese 200 ou a uma saída do descodificador 450.

No entanto, dependendo da implementação concreta, o descodificador 450 pode também compreender componentes adicionais, como um desquantificador ou outros componentes como um ajustador de ganho. Para ser mais preciso, entre o descodificador por entropia 460 e o banco de filtros de síntese, um ajustador de ganho pode ser implementado como componente opcional para permitir um ajuste de ganho ou equalização no domínio de frequência antes que os dados de áudio sejam transferidos pelo banco de filtros de síntese 200 no domínio de tempo. Assim, um quantificador adicional pode ser implementado num descodificador 450 após um banco de filtros de síntese 200 para oferecer a oportunidade de requantificar os quadros adicionados antes de fornecer os quadros adicionados opcionalmente requantifiçados a um componente externo do descodificador 450.

Formas de realização de um codificador 400, conforme mostrado na Fig. 12 e formas de realização de um descodificador 450 conforme mostrado na Fig. 13 podem ser aplicadas em muitos campos de codificação/descodificação de áudio, bem como processamento de áudio. Essas formas de realização de um codificador 400 e um descodificador 450 podem, por exemplo, ser empregadas no campo de comunicações de alta qualidade.

Tanto uma forma de realização de um codificador ou criador de códigos, bem como uma forma de realização de um descodificador oferecem a oportunidade de operar a referida forma de realização sem ter de implementar uma mudança de parâmetro como comutação do comprimento do bloco ou comutação entre diferentes janelas. Por outras palavras, em comparação com outros codificadores e descodificadores, uma forma de realização da presente invenção na forma de um banco de filtros de síntese e formas de realização relacionadas de longe não precisa implementar diferentes comprimentos de bloco e/ou diferentes funções de janelas.

Inicialmente definido na versão 2 de uma especificação de áudio MPEG-4, um codificador AAC de baixo atraso (AAC LD) tem, com o tempo, um aumento na adaptação como codificador de comunicações de alta qualidade de largura de banda total, não sujeito a limitações que codificadores de fala comuns têm, como foco em alto-falantes únicos, material de fala, desempenho insatisfatório para sinais de música e outros. Esse codec especifico é amplamente usado para video/teleconferências, em outras aplicações de comunicações, que, por exemplo, acionaram a criação de um perfil de AAC de baixo atraso devido à demanda da indústria. Não obstante, um aprimoramento da eficiência de codificação dos codecs é de grande interesse da comunidade de usuários e é o tópico da contribuição, que algumas formas de realização da presente invenção são capazes de fornecer.

Atualmente, o codec MPEG-4 ER AAC LD produz boa qualidade de áudio numa faixa de transferência de bits de 64 kbit/s a 48 kbit/s por canal. A fim de aumentar a eficiência de codificação do codificador para que seja competitivo com codificadores de fala, a ferramenta de replicação de banda espetral (SBR) comprovada é uma excelente escolha. Uma proposta anterior no presente tópico, no entanto, não foi continuada no que tange à padronização. A fim de não perder o baixo atraso do codec, que é crucial para muitas aplicações, como para aplicações de serviços de telecomunicações, medidas adicionais devem ser tomadas. Em muitos casos, como requisito para o desenvolvimento de respetivos codificadores, definiu-se que tal codificador deve ser capaz de fornecer um atraso algorítmico tão baixo como 20 ms. Felizmente, apenas pequenas modificações precisam ser aplicadas a especificações existentes a fim de se alcançar esse objetivo. Especificamente, apenas duas modificações simples são necessárias, das quais uma é apresentada no presente documento. Uma substituição do banco de filtros do codificador AAC LD por uma forma de realização de um banco de filtros de baixo atraso 100, 200 alivia um aumento significativo do atraso em muitas aplicações. Acompanhando uma leve modificação à ferramenta SBR, reduz o atraso adicionado introduzindo isso no codificador, como a forma de realização do codificador 400 conforme mostrado na Fig. 12.

Como resultado, o codificador AAC ELD aprimorado ou descodificador AAC EL que compreende formas de realização de bancos de filtro de baixo atraso, exibe um atraso comparável ao de um codificador AAC LD plano, mas é capaz de economizar uma quantidade significativa de taxa de transferência de bits no mesmo nível de qualidade, dependendo da implementação concreta. Para ser mais preciso, um codificador AAC ELD pode ser capaz de economizar até 25% ou até 33% da taxa de transferência de bits no mesmo nível de qualidade em comparação com um codificador AAC LD.

Formas de realização de um banco de filtros de síntese ou um banco de filtros de análise podem ser implementadas num chamado codec AAC de baixo atraso aprimorado (AAC ELD), capaz de expandir a faixa de operação para 24 kbit/s por canal, dependendo da implementação concreta e especificação de aplicação. Por outras palavras, formas de realização da presente invenção podem ser implementadas na estrutura de uma codificação como uma extensão do esquema AAC LD usando ferramentas de codificação adicional opcionais. Essa ferramenta de codificação opcional é a ferramenta de replicação de banda (SBR), que pode ser integrada ou adicionalmente empregada na estrutura da forma de realização de um codificador bem como na forma de realização de um descodificador. Especialmente no campo de codificação de baixa taxa de transferência de bits, a SBR é uma melhora atraente, visto que possibilita uma implementação de um codificador de taxa dupla, em que a frequência de amostragem para uma parte mais baixa do espetro de frequência é codificada com apenas metade da frequência de amostragem do amostrador original. Ao mesmo tempo, a SBR é capaz de codificar uma faixa espetral mais alta de frequências baseadas na parte inferior, de forma que a frequência de amostragem geral possa, em principio, ser reduzida por um fator de 2.

Por outras palavras, o uso de ferramentas SBR torna uma implementação de componentes otimizados para atraso especialmente atraente e benéfica, como se deve à redução na frequência de amostragem do codificador de núcleo duplo, o atraso salvo pode, em principio, reduzir o atraso geral do sistema por um fator de 2 do atraso salvo.

Assim, uma simples combinação de um AAC LD e SBR, no entanto, resultaria num atraso algorítmico total de 60 ms, como será explicado de forma mais detalhada posteriormente. Assim, essa combinação tornaria o codec resultante inadequado para aplicações de comunicação, visto que, de forma geral, um sistema de atraso para comunicações bidirecionais interativas não deve exceder 50 ms.

Ao usar a forma de realização de um banco de filtros de análise e/ou um banco de filtros de síntese, e, portanto, substituir o banco de filtros MDCT por um desses bancos de filtros de baixo atraso dedicados pode, portanto, ser capaz de aliviar o aumento do atraso causado pela implementação de um codificador de taxa dupla como explicado anteriormente. Ao usar as formas de realização mencionadas anteriormente, um codificador AAC ELD pode exibir o atraso dentro da faixa aceitável para comunicação bidirecional, enquanto economiza de 25% até 33% da taxa em comparação com um codificador AAC LD regular, enquanto mantém o nível de qualidade de áudio.

Portanto, em termos de suas formas de realização de um banco de filtros de síntese, um banco de filtros de análise e outras formas de realização relacionadas, a presente aplicação contém uma descrição de possíveis modificações técnicas junto com a avaliação de um desempenho de codificador alcançável, pelo menos em termos de algumas das formas de realização da presente invenção. Esse banco de filtros de baixo atraso é capaz de alcançar uma redução de atraso substancial usando uma função de janela diferente, como explicado anteriormente, com sobreposições múltiplas em vez de usar um MDCT ou IMDCT, enquanto, ao mesmo tempo, oferece a possibilidade de reconstrução perfeita, dependendo da implementação concreta. Uma forma de realização desse banco de filtros de baixo atraso é capaz de reduzir o atraso de reconstrução sem reduzir o comprimento do filtro, mas mantendo ainda a propriedade de reconstrução perfeita em algumas circunstâncias no caso de algumas formas de realização.

Os bancos de filtros resultantes têm a mesma função de modulação de cosseno que um MDCT tradicional, mas podem ter funções de janelas mais longas, que podem ser não-simétricas ou assimétricas com um atraso generalizado ou de baixa reconstrução. Como explicado anteriormente, uma forma de realização desse banco de filtros de baixo atraso que use uma nova janela de baixo atraso pode ser capaz de reduzir o atraso da MDCT de 9 60 amostras no caso de um tamanho de quadro de M = 480 amostras para 720 amostras. Em geral, uma forma de realização do banco de filtros pode ser capaz de reduzir o atraso de 2M para (2M - M/2) amostras pela implementação de coeficientes de janela de valor zero M/4 ou pela adaptação dos componentes apropriados, como explicado anteriormente, de forma que as primeiras subsecções 150-1, 260-1 dos quadros correspondentes compreendam M/4 amostras a menos do que as outras subsecções. Os exemplos dessas funções de janela de baixo atraso foram mostrados no contexto das Figs. 5 a 7, em que as Figs. 6 e 7 compreendem a comparação com a janela de sinal tradicional também. No entanto, deve-se notar que a janela de análise é simplesmente uma réplica de tempo invertido da janela de síntese como explicado anteriormente. A seguir, uma descrição técnica de uma combinação de uma ferramenta SBR com um codificador AAC LD a fim de se obter um sistema de codificação de áudio de baixo atraso e baixa taxa de transferência de bits será fornecido. Um sistema de taxa dupla é usado para se obter um ganho de codificação mais alto em comparação com um único sistema de taxa, como será explicado posteriormente. Empregando um sistema de taxa dupla, torna-se possível uma codificação mais eficiente em termos de energia, visto que menos bandas de frequência serão fornecidas pelo codificador correspondente, o que conduz a uma redução em termos de bits devida, em certa medida, à remoção de informações redundantes dos quadros fornecidos pelo codificador. Para ser mais preciso, uma classificação de um banco de filtros de baixo atraso conforme anteriormente descrito é usada na estrutura do codificador de núcleo AAC LD para se chegar a um atraso geral que seja aceitável para aplicações de comunicação. Por outras palavras, no seguinte, o atraso será descrito em termos do codificador tanto de núcleo AAC LD como de núcleo AAC ELD.

Ao empregar uma forma de realização de um banco de filtros de síntese ou um banco de filtros de análise, uma redução de atraso pode ser alcançada implementando-se uma janela/banco de filtro de MDCT modificada. A redução substancial de atraso é obtida pelo uso das funções de janelas diferentes descritas e mencionadas anteriormente com sobreposição múltipla para expandir a MDCT e a IMDCT para a obtenção de um banco de filtros de baixo atraso. A técnica de bancos de filtro de baixo atraso possibilita o uso de uma janela não ortogonal com sobreposição múltipla. Dessa forma, é possível obter um atraso menor do que o comprimento da janela. Assim, um baixo atraso com resposta de impulso longa, que resulte numa boa seletividade de frequência pode ser alcançado. A janela de baixo atraso para um tamanho de quadro de M = 480 amostras reduz o atraso da MDCT de 960 amostras para 720 amostras, como explicado anteriormente.

Para resumir, em contraste com um codec MPEG-4 ER AAC LD, uma forma de realização de um codificador e uma forma de realização de um descodificador 450 podem, sob determinadas circunstâncias, ser capazes de produzir uma boa qualidade de áudio numa faixa de bits bastante pequena. Enquanto o codec ER AAC LD mencionado produz boa qualidade de áudio como uma faixa de bits de 64 kb/seg a 48 kb/seg por canal, as formas de realização do codificador 400 e do descodificador 450, conforme descrito no presente documento, podem ser capazes de fornecer um codificador e descodificador de áudio, que, em alguma circunstância, seja capaz de produzir numa qualidade de áudio igual, mesmo em taxas de transferência de bits menores de cerca de 32 kb/seg por canal. Além disso, formas de realização de um codificador e descodificador têm um atraso algorítmico pequeno o suficiente para ser usado para sistemas de comunicação bidirecionais, que podem ser implementados na tecnologia existente usando-se apenas modificações mínimas.

Formas de realização da presente invenção, especialmente na forma de um codificador 400 e um descodificador 450, alcançam isso combinando a tecnologia de áudio MPEG-4 existente com uma adaptação de número minimo necessária para operações de baixo atraso necessárias para a operação de baixo atraso para se chegar a formas de realização da presente invenção. Especificamente, o codificador de baixo atraso MPEG-4 ER AAC pode ser combinado com uma ferramenta de replicação de banda espetral de MPEG-4 (SPR) para implementar formas de realização de um codificador 400 e um descodificador 450 considerando as modificações descritas. O aumento resultante no atraso algorítmico é aliviado por pequenas modificações na ferramenta SPR, que não serão descritas na presente aplicação, e o uso de uma forma de realização de um banco de filtros de codificador de núcleo de baixo atraso e uma forma de realização de um banco de filtros de análise ou um banco de filtros de síntese. Dependendo da implementação concreta, esse codificador AAC LD aprimorado é capaz de economizar até 33% da taxa de transferência de bits no mesmo nível de qualidade em comparação com um codificador ACC LD simples ao reter um atraso baixo o suficiente para uma aplicação de comunicação bidirecional.

Antes de uma análise mais detalhada ser apresentada com referência à Fig. 14, um sistema de codificação que compreenda a ferramenta SBR é descrito. Por outras palavras, nessa secção, todos os componentes de um sistema de codificação 500 mostrados na Fig. 14a são analisados com relação a sua contribuição para o atraso do sistema geral. A Fig. 14a apresenta uma visão geral detalhada do sistema completo, em que a Fig. 14b enfatiza as fontes do atraso. 0 sistema mostrado na Fig. 14a compreende um codificador 500 que, por sua vez, compreende um conversor tempo/frequência de MDCT, opera em abordagem de taxa dupla, como um codificador de taxa dupla. Além disso, o codificador 500 também compreende um banco de filtros de análise QMF 520, que faz parte da ferramenta SBR. Tanto o conversor tempo/frequência de MDCT 510 como o banco de filtros de análise de QMF (QMF = Filtro de Espelho de Quadratura) são acoplados juntos em termos de suas entradas e saldas. Por outras palavras, tanto o conversor de MDCT 510 bem como o banco de filtros de análise de QMF 520 recebem os mesmos dados de entrada. No entanto, enquanto o conversor de MDCT 510 fornece as informações de banda baixa, o banco de filtros de análise de QMF 520 fornece os dados de SBR. Ambos os dados são combinados num fluxo de bits e fornecidos a um descodificador 530. O descodificador 530 compreende um conversor tempo/frequência de IMDCT 540, que é capaz de descodificar o fluxo de bit para obter, pelo menos, em termos das partes de banda baixa, um sinal de domínio de tempo, que será fornecido para uma saída do descodif icador por meio de um atrasador 550. Além disso, uma saída do conversor de IMDCT 540 é acoplada num banco de filtros de análise de QMF 560, que é parte de uma ferramenta de SBR do descodificador 530. Além disso, a ferramenta de SBR compreende um gerador de HF 570, que é acoplado numa saída do banco de filtro de análise de QMF 560 e capaz de gerar os componentes de frequência mais alta com base nos dados de SBR do banco de filtros de análise de QMF 520 do codificador 500. Uma salda do gerador de HF 570 é acoplada a um banco de filtros de síntese de QMF 580, que transforma os sinais no domínio de QMF de volta no domínio de tempo em que os sinais de banda baixa atrasadas são combinadas com os sinais de banda alta, como fornecidos pela ferramenta de SBR do descodificador 530. Os dados resultantes, então, serão fornecidos como dados de saída do descodificador 530.

Em comparação com a Fig. 14a, a Fig. 14b enfatiza as fontes de atraso do sistema mostrado na Fig. 14a. Para ser ainda mais preciso, dependendo da implementação concreta do codificador 500 e do descodif icador 530, a Fig. 14b ilustra as fontes de atraso do sistema MPEG-4 ER AAC LD que compreende uma ferramenta de SBR. O codificador apropriado desse sistema de áudio utiliza um banco de filtros de MDCT/IMDCT para uma transformação ou conversão tempo/frequência/tempo com um tamanho de quadro de 512 ou 480 amostras. Os resultados em atrasos de reconstrução, portanto, que são iguais a 1024 são 960 amostras, dependendo da implementação concreta. No caso de uso do codec MPEG-4 ER AAC LD em combinação com SBR num modo de taxa dupla, o valor de atraso deve ser dobrado devido à conversão da taxa de amostragem.

Uma exigência e análise de atraso geral mais detalhada mostram que, no caso de um codec AAC LD em combinação com uma ferramenta de SBR, um atraso algorítmico geral de 16 ms numa taxa de amostragem de 48 kHz e o tamanho de quadro do codificador de núcleo de 480 amostras será o resultado. A Fig. 15 compreende uma tabela que fornece uma visão geral do atraso produzido pelos diferentes componentes que assumem uma taxa de amostragem de 48 kHz e o tamanho de quadro do codificador de núcleo de 480 amostras, em que o codificador de núcleo efetivamente tem uma taxa de amostragem de 24 kHz devido à abordagem de taxa dupla. A visão geral das fontes de atraso na Fig. 15 mostra que no caso de um codec AAC LD junto com uma ferramenta de SBR, um atraso algorítmico de 16 ms resultaria substancialmente mais alto do que o permitido para aplicações de telecomunicações. Essa avaliação compreende a combinação padrão do codificador AAC LD junto com a ferramenta de SBR, que inclui as contribuições de atraso dos componentes de taxa dupla de MDCT/IMDCT, os componentes de QMF e os componentes de sobreposição de SBR.

No entanto, com o uso das adaptações descritas anteriormente e empregando as formas de realização conforme descrito anteriormente, um atraso geral de apenas 42 ms é alcançável, o que inclui as contribuições de atraso das formas de realização dos bancos de filtro de baixo atraso no modo de taxa dupla (ELD MDCT + IMDCT) e componentes de QMF.

Assim como ocorre com relação a algumas fontes de atraso na estrutura do codificador de núcleo AAC, bem como com relação ao módulo de SBR, o atraso algorítmico do núcleo AAC LD pode ser descrito como amostras 2M, em que, novamente, M é o comprimento de quadro básico do codificador de núcleo. Em contraste, o banco de filtros de baixo atraso reduz o número de amostras por M/2 devido à introdução das secções iniciais 160, 270 ou à introdução de um número apropriado de valores zero ou outros valores na estrutura das funções de janelas apropriadas. No caso do uso de um núcleo AAC em combinação com uma ferramenta de SBR, o atraso é dobrado devido à conversão da taxa de amostragem de um sistema de taxa dupla.

Para esclarecer, alguns dos números dados na tabela na Fig. 15, na estrutura de um descodificador SBR típico, duas fontes de atraso podem ser identificadas. Por um lado, os componentes de QMF compreendem um atraso de reconstrução de banco de filtros de 640 amostras. No entanto, como o atraso dos quadros de 64-1 = 63 amostras já é introduzido pelo próprio codificador de núcleo, pode ser subtraído para obter o valor com atraso dado na tabela na Fig. 15 ou 577 amostras.

Por outro lado, a reconstrução HF de SBR causa um atraso adicional com uma ferramenta SBR padrão de 6 posições de QMF devido à grade de tempo variável. Assim, o atraso é, no SBR padrão, seis vezes 64 amostras, de 384 amostras.

Pela implementação de formas de realização de bancos de filtros bem como pela implementação de uma ferramenta de SBR aprimorada, uma economia de atraso de 18 ms pode ser alcançada não se implementando uma combinação direta de um codificador AAC LD junto com uma ferramenta de SBR com atraso geral de 60 ms, mas um atraso geral de 42 ms é alcançável. Como mencionado anteriormente, esses números baseiam-se numa taxa de amostragem de 4 8 kHz num comprimento de quadro de M = 480 amostras. Por outras palavras, além do chamado atraso de quadros de M = 480 amostras no exemplo mencionado, o atraso de sobreposição, que é um segundo aspeto importante em termos de otimização de atraso, pode ser significativamente reduzido pela introdução de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese ou um banco de filtros de análise para se alcançar um sistema de codificação de áudio de baixa taxa de transferência de bits e baixo atraso.

As formas de realização da presente invenção podem ser implementadas em muitos campos de aplicação, como sistemas de conferência e outros sistemas de comunicação bidirecional. Na ocasião da sua conceção, acerca de 1997, as exigências de atraso estabelecidas para um esquema de codificação de áudio geral, que levam ao projeto de um codificador AAC LD, deviam alcançar um atraso algorítmico de 20 ms, alcançado pelo AAC LD numa taxa de amostra de 48 kHz e um tamanho de quadro de M = 480 . Em contraste com isso, muitas aplicações práticas desse codec, como teleconferência, empregam uma taxa de amostragem de 32 kHz e, assim, trabalham com um atraso de 30 ms. De forma semelhante, devido à crescente importância de comunicações baseadas em IP, as exigências de atraso de um codec de telecomunicações ITU possibilitam um atraso de, grosso modo, 40 ms. Exemplos diferentes incluem o recente codificador do anexo C G.722.1 com um atraso algorítmico de 40 ms e o codificador G.729.1 com um atraso algorítmico de 48 ms. Assim, o atraso geral alcançado por um codificador AAC LD aprimorado ou um codificador AAC ELD que compreenda uma forma de realização de um banco de filtros de baixo atraso pode ser operado para ser totalmente compreendido na faixa de atraso de codificadores de telecomunicações comuns. A Fig. 16 mostra um diagrama de blocos de uma forma de realização de um dispositivo de mistura 600 para misturar uma pluralidade de quadros de entrada, em que cada quadro de entrada é uma representação espetral de um quadro de domínio de tempo correspondente sendo fornecido de uma fonte diferente. Por exemplo, cada quadro de entrada para o dispositivo de mistura 600 pode ser fornecido por uma forma de realização de um codificador 400 ou outro componente ou sistema apropriado. Deve-se notar que na Fig. 16, o dispositivo de mistura 600 é adaptado para receber quadros de entrada de três fontes diferentes. No entanto, isso não representa nenhuma limitação. Para ser mais preciso, em princípio, numa forma de realização um dispositivo de mistura 600 pode ser adaptado ou configurado para processar e receber um número arbitrário de quadros de entrada, cada quadro de entrada fornecido por uma fonte diferente, como um codificador 400 diferente. A forma de realização do dispositivo de mistura 600 mostrada na Fig. 16 compreende um descodificador por entropia 610 que é capaz de descodificar por entropia a pluralidade de quadros de entrada fornecidos por diferentes fontes. Dependendo da implementação concreta, o descodificador por entropia 610 pode, por exemplo, ser implementado como um descodificador por entropia de Huffman ou um descodificador por entropia que usa outro algoritmo de descodificação por entropia como a chamada Codificação Aritmética, Codificação Unária,

Codificação Elias Gamma, Codificação de Fibonacci, Codificação de Golomb ou Codificação de Rice.

Os quadros descodificados por entropia são então fornecidos a um desquantificador opcional 620, que pode ser adaptado de forma que as amostras de entrada descodificadas por entropia possam ser desquantifiçadas para acomodar as circunstâncias especificas da aplicação, como o volume caracteristico do ouvido humano. Os quadros de entrada descodificados por entropia e opcionalmente desquantifiçados são então fornecidos a um contador 630, que é capaz de escalar a pluralidade de quadros por entropia no domínio de frequência. Dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um dispositivo de mistura 600, o contador 630 pode, por exemplo, escalar cada um dos quadros de entrada opcionalmente desquantifiçados e descodificados por entropia multiplicando cada um dos valores por um fator 1/p constante, em que P é um número inteiro que indica o número de diferentes fontes ou codificadores 400.

Por outras palavras, o contador 630 é, nesse caso, capaz de escalar para baixo os quadros fornecidos pelo desquantificador 620 ou o descodificador por entropia 610 para escalá-los para baixo para evitar que os sinais correspondentes tornem-se grandes demais a fim de prevenir um excesso de fluxo ou outro erro computacional, ou prevenir distorções audíveis como clipamento ["clipping"]. Diferentes implementações do contador 630 podem ser implementadas também, como um contador que seja capaz de escalar o quadro fornecido de maneira que conserve energia, como, por exemplo, avaliando a energia de cada um dos quadros de entrada, dependendo da quantidade de bandas de frequência espetral. Nesse caso, em cada uma dessas bandas de frequência espetral, os valores correspondentes no domínio de frequência podem ser multiplicados por um fator constante, de forma que a energia geral com relação a todas as faixas de frequência seja idêntica. Adicionalmente ou alternativamente, o contador 630 pode também ser adaptado de forma que a energia de cada um dos subgrupos espetrais seja idêntica com relação a todos os quadros de entrada de todas as diferentes fontes, ou que a energia geral de cada um dos quadros de sarda seja constante. O contador 630 é então acoplado a um adicionador 640, que é capaz de somar os quadros fornecidos pelo contador, que também são chamados de quadros escalados no domínio de frequência para gerar um quadro adicionado também no domínio de frequência. Isso pode, por exemplo, ser conseguido pela soma de todos os valores correspondentes ao mesmo índice de amostra de todos os quadros escalados fornecidos pelo contador 630. O adicionador 640 é capaz de somar os quadros fornecidos pelo contador 6340 no domínio de frequência para obter um quadro adicionado, que compreenda as informações conforme fornecidas pelo contador 630. Como outro componente opcional, uma forma de realização de um dispositivo de mistura 600 pode também compreender um quantificador 650 para o qual o quadro adicionado e o adicionador 640 podem ser fornecidos. De acordo com as exigências específicas da aplicação, o quantificador opcional 650 pode, por exemplo, ser usado para adaptar o quadro adicionado para atender algumas condições. Por exemplo, o quantif icador 650 pode ser adaptado de forma que o tato do desquantificador 620 possa ser invertido. Por outras palavras, se, por exemplo, uma caracteristica especial ficar subjacente aos quadros de entrada conforme fornecidas ao dispositivo de mistura, que tenha sido removido ou alterado pelo desquantificador 620, o quantificador 650 pode então ser adaptado para fornecer essas exigências especiais de condições ao quadro adicionado. Por exemplo, o quantificador 650 pode ser adaptado para acomodar as caracteristicas do ouvido humano.

Como um componente posterior, a forma de realização do dispositivo de mistura 600 pode compreender ainda um codificador por entropia 660, que seja capaz de codificar por entropia o quadro adicionado opcionalmente quantificado e fornecer um quadro misturado a um ou mais recetores, por exemplo, que compreendam uma forma de realização de um codificador 450. Novamente, o codificador por entropia 660 pode ser adaptado para codificar por entropia o quadro adicionado com base no algoritmo de Huffman ou outro dos algoritmos mencionados anteriormente.

Empregando uma forma de realização de um banco de filtros de análise, um banco de filtros de síntese ou outra forma de realização relacionada da estrutura de um codificador e um descodificador, um dispositivo de mistura pode ser estabelecido e implementado de forma que seja capaz de misturar sinais no domínio de frequência. Por outras palavras, implementando uma forma de realização de um dos codecs AAC de baixo atraso aprimorados, descrita anteriormente, pode-se implementar um dispositivo de mistura que seja capaz de misturar diretamente uma pluralidade de quadros de entrada no domínio de frequência, sem ter de transformar os respetivos quadros de entrada no domínio de tempo para acomodar a possível comutação de parâmetros, que é implementada em codecs de tecnologia de ponta para comunicações de fala. Como explicado no contexto das formas de realização de um banco de filtros de análise e um banco de filtros de síntese, essas formas de realização possibilitam uma operação sem comutação de parâmetros, como comutação de comprimentos de bloco ou entre diferentes janelas. A Fig. 17 mostra uma forma de realização de um sistema de conferência 700 na forma de uma MCU (Unidade de

Controlo de Média), que pode, por exemplo, ser implementada na estrutura de um servidor. O sistema de conferência 700 ou MCU 700 compreende uma pluralidade de fluxos de bits, dos quais dois são mostrados na Fig. 17. Um descodificador por entropia combinado e um desquantif icador 610, 62 0 bem como uma unidade combinada 630, 640 que são rotulados na Fig. 17 como "dispositivo de mistura". Além disso, a saída da unidade combinada 630, 640 é fornecida à unidade combinada compreendendo um quantif icador 650 e um codificador por entropia 660, que fornecem como quadros misturados um fluxo de bits de saída.

Por outras palavras, a Fig. 17 mostra uma forma de realização de um sistema de conferência 7 00 que é capaz de misturar uma pluralidade de fluxos de bits de entrada no domínio de frequência, visto que o fluxo de bits de entrada bem como os fluxos de bits de saída foram criados usando uma janela de baixo atraso do lado do codificador, enquanto os fluxos de bits de saída são destinados e capazes de serem processados, com base na mesma janela de baixo atraso do lado do descodificador. Por outras palavras, a MCU 700 mostrada na Fig. 17 é baseada no uso de apenas uma janela de baixo atraso universal.

Uma forma de realização de um dispositivo de mistura 600 bem como uma forma de realização de um sistema de conferência 700 é, portanto, adequada para ser aplicada na estrutura de formas de realização da presente invenção na forma de um banco de filtros de análise, um banco de filtros de síntese e outras formas de realização relacionadas. Para ser mais preciso, uma aplicação técnica de uma forma de realização de um codec de baixo atraso com apenas uma janela permite uma mixagem no domínio de frequência. Por exemplo, em situações de (tele)conferência com mais de dois participantes ou fontes, pode ser comummente desejável receber diversos sinais de codec, misturá-los num sinal e transmitir o sinal codificado resultante. Empregando uma forma de realização da presente invenção no codificador e do lado do descodificador, em algumas formas de realização de um sistema de conferência 700 e do dispositivo de mistura 600, o método implementacional pode ser reduzido em comparação com uma maneira direta de descodificar os sinais de entrada, misturar os sinais descodificados no domínio de tempo e recodificar o sinal misturado novamente no domínio de frequência. A implementação desse dispositivo de mistura direto na forma de uma MCU é mostrada na Fig. 18 como um sistema de conferência 750. O sistema de conferência 750 também compreende um módulo combinado 7 60 para cada um dos fluxos de bits de entrada que operam no domínio de frequência e capazes de descodificar por entropia e desquantificar os fluxos de bits de entrada. No entanto, no sistema de conferência 750 mostrado na Fig. 18, os módulos 760 são acoplados ao conversor de IMDCT 770 cada, dos quais um opera no modo de operação de janela de seno, enquanto o outro atualmente opera no modo de janela de baixa sobreposição de operação. Por outras palavras, os dois conversores de IMDCT 770 podem transformar os fluxos de bits de entrada a partir do domínio de frequência em domínio de tempo, o que é necessário no caso de um sistema de conferência 750 já que os fluxos de bits de entrada têm como base um codificador que usa tanto a janela de seno como a janela de baixa sobreposição, dependendo do sinal de áudio a ser codificado e os respetivos sinais. O sistema de conferência 750 ainda compreende um dispositivo de mistura 780, que mistura no domínio de tempo os dois sinais de entrada dos dois conversores de IMDCT 77 0 e fornece um sinal de domínio de tempo misturado a um conversor de MDCT 7 90, que transfere o sinal do domínio de tempo para o domínio de frequência. O sinal misturado no domínio de frequência conforme fornecido pela MDCT 790 é, então, fornecido a um módulo combinado 795, que é, então, capaz de quantificar uma codificação por entropia do sinal para formar o fluxo de bits de saída.

No entanto, a abordagem de acordo com o sistema de conferência 750 tem duas desvantagens. Devido à descodificação e codificação completa feita pelos dois conversores de IMDCT 77 0 e MDCT 7 90, o alto custo computacional deve ser pago pela implementação do sistema de conferência 750. Além disso, devido à introdução da descodificação e codificação, é introduzido um atraso adicional que pode ser alto em determinadas circunstâncias.

Ao empregar nos locais do descodificador e codificador, formas de realização da invenção representada, ou para ser mais preciso, ao implementar a nova janela de baixo atraso, essas desvantagens podem ser superadas ou eliminadas dependendo da implementação concreta no caso de algumas formas de realização. Isso é obtido fazendo a mixagem no domínio de frequência conforme explicado no contexto do sistema de conferência 700 na Fig. 17. Como consequência, a forma de realização de um sistema de conferência 700 como mostrado na Fig. 17 não compreende transformadas e/ou bancos de filtros que devem ser implementados na estrutura do sistema de conferência 750 para descodificar e codificar os sinais a fim de transformar os sinais a partir do domínio de frequência no domínio de tempo e de volta. Por outras palavras, a mixagem do fluxo de bits no caso de diferentes formas de janelas resulta num custo adicional de um bloco adicional de atraso devido ao conversor de MDCT/IMDCT 770, 790.

Como consequência, em algumas formas de realização do dispositivo de mistura 600 e em algumas formas de realização do sistema de conferência 700, como vantagens adicionais, menores custos computacionais e uma limitação com relação ao atraso adicional podem ser implementadas, de forma que, em alguns casos, mesmo nenhum atraso adicional pode ser obtido. A Fig. 19 mostra uma forma de realização de uma implementação eficiente de um banco de filtros de baixo atraso. Para ser mais preciso, antes de discutir a complexidade computacional e posteriores aspetos relacionados à aplicação na estrutura da Fig. 19, uma forma de realização de um banco de filtros de sintese 800 será descrita de forma mais detalhada, que pode, por exemplo, ser implementada numa forma de realização de um descodif icador. A forma de realização de um banco de filtros de baixo atraso 800, portanto, simboliza uma inversão de uma forma de realização de um banco de filtros de sintese ou um codificador. O banco de filtros de sintese 800 compreende um conversor de frequência/tempo 810 de transformada de cosseno discreto de tipo-iv inverso capaz de fornecer uma pluralidade de quadros de saida a um módulo combinado 820 que compreende um dispositivo janelador e um dispositivo de sobreposição/adição. Para ser mais preciso, o tempo/frequência 810 é um conversor de transformada de cosseno discreto tipo-iv, que é fornecido com um quadro de entrada que compreende valores de entrada de ordem M yk(0) ,..., yk(M-l), em que M é, novamente, um número inteiro positivo e, em que k é um número inteiro que indica um índice de quadro. 0 conversor tempo/frequência 810 fornece amostras de saída de ordem 2M xk(0) xk(2M-l) com base nos valores de entrada e fornece essas amostras de saída ao módulo 820, que, por sua vez, compreende o dispositivo janelador e o dispositivo de sobreposição/adiçâo mencionado anteriormente. O dispositivo janelador do módulo 820 é capaz de gerar uma pluralidade de quadros em janela, em que cada um dos quadros em janela compreende uma pluralidade de amostras em janelas Zk(0), ..., Zk(2M-l) com base na equação ou expressão zk(n) = w (n) · xk(n) para n = 0,...,2M-1, em que n é novamente um número inteiro que indica um índice de amostra e w(n) é um coeficiente de função de janela com valor real correspondente ao índice de amostra η. O dispositivo de sobreposição/adição também compreendido no módulo 820 fornece ou gera um quadro intermediário que compreende uma pluralidade de amostras intermediárias Mk(0), ...,Mk(M-l) com base na equação ou expressão mk(n) = Zk(n) + Zk_i (n+M) para n = 0,...,M-l. A forma de realização do banco de filtros de síntese 800 compreende ainda um elevador 850, que produz um quadro adicionado que compreende uma pluralidade de amostras adicionadas outk(0) , . . ., outk (m-l) com base na equação ou expressão outk(n) = mk(n) + l(n-M/2) · mk_i (M-l-n) para n = M/2,...,M-1, e outk(n) = mk(n) + 1 (M-l-n) · outk-i (M-l-n) para n=0,...,Μ/2-l, em que 1(M-l-n) ,..., 1(M-l) são coeficientes de elevação com valor real. Na Fig. 19, a forma de realização da implementação computacionalmente eficiente de um banco de filtros de baixo atraso 800 compreende na estrutura do elevador 830 uma pluralidade de atrasadores e multiplicadores combinados 840, bem como uma pluralidade de adicionadores 850 para realizar os cálculos mencionados anteriormente na estrutura do elevador 830 .

Dependendo da implementação concreta de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 800, os coeficientes de janela ou coeficientes de função de janela w(n) obedecem às relações dadas na tabela 5 do anexo no caso de uma forma de realização com M = 512 valores de entrada por quadro de entrada. A tabela 9 do anexo compreende um conjunto de relações cujos coeficientes de divisão em janelas w(n) obedecem, no caso de M=480 valores de entrada por quadro de entrada. Além disso, as tabelas 6 e 10 compreendem relações para os coeficientes de elevação 1(n) para formas de realização com M=512 e M=480, respetivamente.

No entanto, em algumas formas de realização de um banco de filtros de síntese 800, os coeficientes de janela w(n) compreendem os valores dados na tabela 7 e 11, para formas de realização com M = 512 e M = 480 valores de entrada por quadro de entrada, respetivamente. Assim, as tabelas 8 e 12 no anexo compreendem os valores para o coeficiente de elevação 1 (n) para formas de realização com M = 512 e M = 480 amostras de entrada por quadro de entrada, respetivamente.

Por outras palavras, uma forma de realização de um banco de filtros de baixo atraso 800 pode ser implementada como suficiente, como um conversor de MDCT regular. A estrutura geral dessa forma de realização é ilustrada na Fig. 19. O DCT-IV inverso e a divisão em janelas de sobreposição/adição inversa são realizadas da mesma maneira que as janelas tradicionais, no entanto, empregando os coeficientes de divisão em janelas mencionados anteriormente, dependendo da implementação concreta da forma de realização. Como no caso de os coeficientes de divisão em janelas na estrutura da forma de realização do banco de filtros de síntese 200, também nesse caso, os coeficientes de janela M/4 são coeficientes de janelas com valor zero, que, assim, em princípio, não envolvem nenhuma operação. Para a sobreposição expandida no passado, apenas M operações adicionais de multiplicação-adição são exigidas, como pode ser visto na estrutura do elevador 830. Essas operações adicionais são, às vezes, chamadas de "matrizes de atraso zero". Às vezes, essas operações também são conhecidas como "etapas de elevação".

A implementação eficiente mostrada na Fig. 19 pode, em algumas circunstâncias, ser mais eficiente como uma implementação direta de um banco de filtros de síntese 200. Para ser mais preciso, dependendo da implementação concreta, essa implementação mais eficiente pode resultar na economia de M operações, como no caso de uma implementação direta para M operações, pode ser recomendável implementar, como a implementação mostrada na Fig. 19, exige, em principio, 2M operações na estrutura do módulo 820 e M operações na estrutura do elevador 830.

Em termos de uma avaliação a respeito da complexidade de uma forma de realização de um banco de filtros de baixo atraso, especialmente em termos da complexidade computacional, a Fig. 20 compreende uma tabela que ilustra a complexidade aritmética de uma forma de realização de uma implementação de uma forma de realização de um banco de filtros de síntese 800 de acordo com a Fig. 19, no caso de M=512 valores de entrada por quadro de entrada. Para ser mais preciso, a tabela na Fig. 20 compreende uma estimativa do número geral resultante de operações no caso de um conversor de IMDCT (modificado) junto com uma divisão em janelas no caso de uma função de janela de baixo atraso. O número geral de operações é 9600 .

Em comparação, a Fig. 21 compreende uma tabela da complexidade aritmética de IMDCT junto com a complexidade exigida para divisão em janelas com base na janela de seno para um parâmetro M=512, que dá o número total de operações para o codec como o codec AAC LD. Para ser mais preciso, a complexidade aritmética desse conversor de IMDCT junto com a divisão em janelas para a janela de seno é de 9216 operações, que é da mesma ordem de magnitude do número geral de operações resultantes no caso da forma de realização do banco de filtros de síntese 800 mostrado na Fig. 19.

Como uma outra comparação, a Fig. 22 compreende uma tabela para um codec AAC LC, que também é conhecido como o codec de áudio de avanço com baixa complexidade. A complexidade aritmética desse conversor de IMDCT, incluindo as operações para sobreposição de divisão em janelas para o AAC LC (M=1024) é 19968 .

Uma comparação desses números mostra que, em resumo, a complexidade do codificador de núcleo que compreende uma forma de realização de um banco de filtros de baixo atraso aprimorado é essencialmente comparável à de um codificador de núcleo, usando um banco de filtros de MDCT-IMDCT regular. Além disso, o número de operações é, a grosso modo, metade do número de operações de um codec AAC LC. A Fig. 23 compreende duas tabelas, em que a Fig. 23a compreende uma comparação das exigências de memória de codecs diferentes, enquanto a Fig. 23b compreende a mesma estimativa com relação à exigência de ROM. Para ser mais preciso, as tabelas em ambas as Figs. 23a e 23b compreendem, cada uma, para os referidos codecs AAC LD, AAC ELD e AAC LC, informações a respeito do comprimento do quadro, do tampão de trabalho e a respeito do tampão de estado nos termos da exigência de RAM (Fig. 23a) e informações a respeito do comprimento do quadro, do número de coeficientes de janela e da soma, em termos de exigências de memória ROM (Fig. 23b) . Como mencionado anteriormente nas tabelas, nas Figs. 23a e 23b, as abreviações AAC, ELD referem-se a uma forma de realização de um banco de filtros de síntese, um banco de filtros de análise, codificador, descodificador ou outra forma de realização posterior. Para resumir, em comparação com o IMDCT em janela de seno, a implementação eficiente descrita de acordo com a Fig. 19 de uma forma de realização de um banco de filtros de baixo atraso exige um estado de memória adicional de comprimento M e M coeficientes adicionais, os coeficientes de elevação 1(0 ),..., I(M-l) . Assim, um comprimento de quadro do AAC LD é a metade do comprimento de quadro do AAC LC, estando a exigência de memória resultante na faixa do AAC LC.

Em termos de exigências de memória, as tabelas mostradas nas Figs. 23a e 23b comparam as exigências de RAM e ROM para os três codecs mencionados anteriormente. Pode-se ver que o aumento de memória para o banco de filtros de baixo atraso é apenas moderado. A exigência de memória geral ainda é muito mais baixa em comparação com o codec AAC LC ou a implementação. A Fig. 24 compreende uma lista de codecs usados para um teste de MUSHRA usado na estrutura de avaliação de

desempenho. Na tabela mostrada na Fig. 24, a abreviação AOT significa Tipo de Objeto de Áudio, em que a entrada "X" significa a fita de objeto de áudio ER AAC ELD que pode também ser ajustado para 39. Por outras palavras, o AOT, X ou AOT 39 identifica uma forma de realização de um banco de filtros de

síntese ou um banco de filtros de análise. A abreviação AOT significa, nesse contexto, "tipo de objeto de áudio".

Na estrutura de um teste de MUSHRA, a influência do uso de uma forma de realização do banco de filtros de baixo atraso sobre o codificador anteriormente descrito foi testada realizando um teste de audição para todas as combinações na lista. Para ser mais preciso, o resultado desses testes possibilita as seguintes conclusões. 0 descodificador AAC ELD a 32 kbit/s por canal, funciona significativamente melhor do que o descodificador AAC L original a 32 kb/s. Além disso, o descodif icador AAC ELD a 32 kb/s por canal funciona estatisticamente sem distinção do descodificador AAC LD original a 48 kb/s por canal. Como um codificador de ponto de verificação, o vinculo de AAC LD e do banco de filtros de baixo atraso funciona estatisticamente sem distinção de um codificador AAC LD original ambos a 48 kb/s. Isso confirma a adequabilidade de um banco de filtros de baixo atraso.

Assim, o desempenho de codificador geral permanece comparável, enquanto uma economia significativa de atraso de codec é obtida. Além disso, foi possível reter o desempenho de pressão do codificador.

Conforme explicado anteriormente, as situações promissoras de aplicação ou aplicações de formas de realização da presente invenção, como uma forma de realização de um codec AAC ELD são aplicações de vídeo-teleconferência de alta fidelidade e voz sobre IP da próxima geração. Isso inclui a transmissão de sinais de áudio arbitrários, como fala ou música, ou no contexto de uma apresentação multimédia, em altos níveis de qualidade e taxas de transferência de bits competitivas. 0 baixo atraso algorítmico de uma forma de realização da presente invenção (AAC ELD) torna esse codec uma excelente escolha para todos os tipos de comunicações e aplicações.

Além disso, o presente documento descreveu a construção de um descodificador AAC ELD aprimorado que pode, opcionalmente, ser combinado com uma ferramenta de replicação de banda espetral (SBR). A fim de restringir o aumento do atraso associado, pequenas modificações em termos de uma implementação real, ao vivo, podem ser necessárias na ferramenta de SBR e nos módulos do codificador de núcleo. 0 desempenho da descodificação de áudio de baixo atraso aprimorada resultante com base na tecnologia mencionada anteriormente é significativamente aumentado, em comparação com o que é atualmente oferecido pelo padrão de áudio MPEG-4. A complexidade do esquema de codificação de núcleo permanece, no entanto, essencialmente idêntica. Além disso, as formas de realização da presente invenção compreendem um banco de filtros de análise ou banco de filtros de síntese que incluem uma janela de análise de baixo atraso ou um filtro de síntese de baixo atraso. Além disso, uma forma de realização de um método de análise de sinal ou síntese de sinal com etapa de filtragem de análise de baixo atraso ou etapa de filtragem de síntese de baixo atraso. As formas de realização de um filtro de análise de baixo atraso ou filtro de síntese de baixo atraso também são descritas. Além disso, programas de computador com um código de programa para implementar um dos métodos acima para execução num computador são divulgados. Uma forma de realização da presente invenção compreende também um codificador com um filtro de análise de baixo atraso, ou descodificador com um filtro de síntese de baixo atraso, ou um dos métodos correspondentes.

Dependendo de determinadas exigências de implementação das formas de realização dos métodos inventivos, as formas de realização dos métodos inventivos podem ser implementadas em hardware ou software. A implementação pode ser realizada usando um meio de armazenamento digital, em particular, um disco ou CD, ou DVD com sinais de controlo legíveis eletronicamente armazenados, que coopere com o computador ou processador programável de forma que uma forma de realização dos métodos inventivos seja realizada. Geralmente, uma forma de realização da presente invenção é, portanto, um produto de programa de computador com código de programa armazenado num transportador legível por máquina, sendo o código de programa operativo para a realização de uma forma de realização dos métodos inventivos quando o produto de programa de computador for executado no computador ou processador. Por outras palavras, formas de realização dos métodos inventivos são, portanto, um programa de computador com um código de programa para realizar pelo menos uma das formas de realização dos métodos inventivos, quando o programa de computador for executado no computador ou processador. Nesse contexto, os processadores abrangem CPUs (Unidades de Processamento Central), ASICs (Circuitos Integrados Específicos de Aplicativos) ou outros circuitos integrados (Cl).

Enquanto o anterior foi particularmente apresentado e descrito com referência a suas formas de realização particulares, será entendido pelos habilidosos na arte que diversas outras mudanças na forma e nos detalhes podem ser feitas sem se distanciar de seu espírito e escopo. Deve-se entender que diversas mudanças podem ser feitas na adaptação a diferentes formas de realização sem se distanciar do conceito maior aqui revelado, e compreendido pelas reivindicações a seguir.

Para resumir, entre outros, as formas de realização acima descrevem um banco de filtros de análise para filtrar uma pluralidade de quadros de entrada de domínio de tempo, em que um quadro de entrada compreende um número de amostras de entrada ordenadas. 0 banco de filtros de dados de análise compreende um dispositivo janelador configurado para gerar uma pluralidade de quadros em janela, compreendendo uma pluralidade de amostras em janela, em que o dispositivo janelador está configurado para processar a pluralidade de quadros de entrada em sobreposição usando um valor de avanço de amostra, em que o valor de avanço da amostra é inferior ao número de amostras de entrada ordenadas de um quadro de entrada dividido por 2; e um conversor de tempo/f requência que está configurado para proporcionar um quadro de saída compreendendo um número de valores de saída, um quadro de saída sendo uma representação espetral de um quadro em janela. 0 banco de filtros de análise pode ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador está configurado para gerar uma amostra em janela Zi,n com base numa expressão em que i é um número inteiro que indica um índice de quadro ou um índice de bloco de um quadro em janela e/ou um quadro de entrada, em que n = -N, ..., N-l é um número inteiro que indica um índice de amostra, em que N é um número inteiro que indica o dobro do número de valores de saida de um quadro de saida, em que w(N-l-n) é a função de janela e em que X'i,n é uma amostra de entrada com um índice de amostra n e o índice de quadro i.

Em particular, o dispositivo janelador pode ser configurado de tal forma que N é igual a 960 e os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) obedecem às relações dadas na Tabela 1, em anexo. O banco de filtros de análise pode ser ainda configurado de modo que o dispositivo janelador seja configurado de tal modo que os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) compreendem os valores dados na Tabela 2 em anexo.

Para além disso, N pode ser igual a 1024 e os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) podem obedecer às relações dadas na Tabela 3, em anexo.

Os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) podem ainda compreender os valores dados na tabela 4 no anexo. O dispositivo janelador pode ser configurado de forma a gerar um quadro em janela com base num quadro de entrada por ponderação de pelo menos uma pluralidade de amostras de entrada do quadro de entrada com um função de janela, e o banco de filtros de análise pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador está configurado de tal modo que a função de janela atribui coeficientes de janela com valor real para um conjunto de definição. O conjunto de definição pode compreender pelo menos um número de elementos maior que ou igual à diferença entre o número de amostras de entrada ordenadas de um quadro de entrada e o número de amostras de entrada a ser desconsiderado ou o número de amostras em janela de um conjunto de quadros em janela para o valor predeterminado ou conjunto para, pelo menos, um valor na faixa predeterminada pelo dispositivo janelador ou maior que ou igual ao número de amostras de entrada ordenadas. 0 dispositivo janelador pode ser configurado de forma a gerar um quadro em janela com base num quadro de entrada por ponderação de pelo menos uma pluralidade de amostras de entrada do quadro de entrada com uma função de janela, e o banco de filtros de análise pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador está configurado de tal modo que a função de janela é assimétrica ao longo do conjunto de definição em relação a um ponto intermédio do conjunto de definição. A função de janela pode compreender mais coeficientes de janela com um valor absoluto de mais de 10% de um valor absoluto máximo dos coeficientes de janela da função de janela tanto em uma primeira metade do conjunto de definição quanto numa segunda metade do conjunto de definição com relação ao ponto intermédio do conjunto de definição, em que a primeira metade corresponda à última metade das amostras de entrada O dispositivo janelador pode ser configurado de forma que o valor predeterminado seja 0. O banco de filtros de análise pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado para desconsiderar ou ajustar ao valor predeterminado ou a um valor na faixa predeterminada de 128 ou 120 amostras em janela. O banco de filtros de análise pode ainda ser configurado de tal modo que o conversor tempo/frequência é configurado para fornecer os valores de saída X±,k com base numa expressão

em que i é um número inteiro que indica um índice de bloco ou um índice de quadro, em que k é um número inteiro que indica um índice de coeficiente espetral, em que n é um índice de amostra, em que N é um número inteiro que indica o dobro do número de valores de saída de um quadro de saída, em que

é um valor de compensação, e em que Zi,n é uma amostra em janela correspondente ao coeficiente espetral k e o índice de quadro i. N pode ser iqual a 960 ou 1024. 0 banco de filtros de análise pode ser compreendido num codificador. O codificador pode ainda compreender um codificador por entropia, em que o codificador por entropia é configurado para codificar a pluralidade de quadros de saída fornecidos pelo banco de filtros de análise, e em que o codificador por entropia é configurado para emitir uma pluralidade de quadros codificados com base nos quadros de saída.

Para além disso, as formas de realização mencionadas acima descrevem, entre outros, um banco de filtros de síntese para filtrar uma pluralidade de quadros de entrada, em que cada quadro de entrada compreende um número de valores de entrada ordenados, compreende um conversor frequência/tempo configurado para fornecer uma pluralidade de quadros de saída, um quadro de saída compreendendo um número de amostras de saída ordenadas, sendo um quadro de saída uma representação temporal de um quadro de entrada; um dispositivo janelador configurado para gerar uma pluralidade de quadros em janela, um quadro em janela compreendendo uma pluralidade de amostras em janela; e em que o dispositivo janelador está configurado para fornecer a pluralidade de amostras em janela para um processamento em sobreposição com base num valor de avanço de amostra; um dispositivo de sobreposição/adição configurado para fornecer um quadro adicionado compreendendo uma secção inicial e uma secção remanescente, um quadro adicionado compreendendo uma pluralidade de amostras adicionadas pela adição de pelo menos três amostras em janela de pelo menos três quadros em janela para uma amostra adicionada na secção remanescente de um quadro adicionado e pela adição de pelo menos duas amostras em janela de pelo menos dois quadros em janela diferentes para uma amostra adicionada na secção inicial, em que o número de amostras em janela adicionadas para obter uma amostra adicionada na secção remanescente é pelo menos uma amostra mais alta comparada ao número de amostras em janela adicionadas para obter uma amostra adicionada na secção inicial, ou em que o dispositivo janelador está configurado para desconsiderar pelo menos o valor de saida mais antigo de acordo com a ordem das amostras de saida ordenadas ou ajustar as amostras em janela correspondentes a um valor predeterminado ou pelo menos um valor numa faixa predeterminada para cada quadro em janela da pluralidade de quadros em janela; e em que o dispositivo de sobreposição/adição é configurado para fornecer a amostra adicionada à secção remanescente de um quadro adicionado com base em pelo menos três amostras em janela de pelo menos três quadros em janela diferentes e uma amostra adicionada na secção inicial com base em pelo menos duas amostras em janela de pelo menos dois quadros em janela diferentes. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de modo que o dispositivo de sobreposição/adição seja configurado de modo que uma amostra adicionada na secção remanescente de um quadro adicionado corresponda às amostras de saída que não são desconsideradas, amostras em janela ajustadas ao valor predeterminado ou ajustadas a um valor na faixa predeterminada pelo dispositivo janelador, e em que uma amostra adicionada na secção inicial de um quadro adicionado corresponde a uma amostra de saída que é desconsiderada ou para uma amostra em janela ajustada ao valor predeterminado ou ajustada a um valor na faixa predeterminada pelo dispositivo janelador. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o conversor de frequência/tempo é configurado para fornecer quadros de saída compreendendo mais que o dobro do número de amostras de saída comparado ao número de valores de entrada de um quadro de entrada. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o conversor de frequência/tempo seja configurado para fornecer quadros de saída compreendendo um número de amostras de saída, que seja igual a um número de valores de entrada de um quadro de entrada multiplicado por um número inteiro superior a 2. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o conversor de frequência/tempo seja configurado para fornecer um quadro de saída compreendendo um número de amostras de saída, que seja igual a um número de valores de entrada de um quadro de entrada multiplicado por 4. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o conversor de frequência/tempo tenha como base pelo menos uma transformação discreta de cosseno e uma transformação discreta de senos. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o conversor frequência/tempo é configurado para fornecer as amostras de saída Χ±,η com base numa expressão

em que i é um número inteiro que indica um índice de janela, um índice de bloco ou um índice de quadro, em que n é um número inteiro que indica um índice de amostra, em que k é um número inteiro que indica um índice de coeficiente espetral, em que N é um número inteiro que indica a metade do número de amostras de saída de um quadro de saída, em que é um valor de compensação, e em que spec[i][k] é um valor de entrada que corresponde ao índice de coeficiente espetral k e ao índice de janela i.

0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de modo a que o conversor de frequência/tempo seja configurado de modo que N é igual a 960 ou 1024. O banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado para desconsiderar uma pluralidade de amostras de saída de um quadro de saída ou para ajustar uma pluralidade de amostras em janela para o valor predeterminado ou pelo menos um valor na faixa predeterminada. O banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de modo que o dispositivo janelador seja configurado de modo que a pluralidade de amostras de saída desconsideradas compreenda um subconjunto conectado de amostras de saída compreendendo a amostra de saída mais antiga de acordo com a ordem das amostras de saída ordenadas, ou em que a pluralidade de amostras em janela, as quais sejam ajustadas ao valor predeterminado ou pelo menos para um valor na faixa predeterminada, compreenda um subconjunto conectado de amostras em janela que compreendem pelo menos uma amostra em janela correspondendo à amostra de saída mais antiga. O banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado para gerar um quadro em janela com base num quadro de saída e uma função de ponderação ao ponderar pelo menos uma amostra de saída do quadro de saída com base na função de pesagem. O banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado para gerar um quadro em janela com base num quadro de saída ao multiplicar uma amostra de saída do quadro de saída com um valor com base numa função de janela. O banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo queque o dispositivo janelador seja configurado para multiplicar pelo menos uma pluralidade de amostras de saída do quadro de saída com um coeficiente de janela específico da amostra de saída de uma função de janela. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado para multiplicar cada amostra de saída do quadro de saída com um coeficiente de janela específico da amostra de saída da função de janela. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado para gerar uma amostra em janela ζ±ιΓι com base na expressão em que i é um número inteiro que indica um índice de quadro ou um índice de bloco de um quadro em janela e/ou de um quadro de saída, em que η = 0, . .., 2N-1 é um número inteiro que indica um índice de amostra, em que N é um número inteiro que indica o dobro do número dos valores de entrada de um quadro de entrada e/ou metade do número de amostra de saída de um quadro de saída e/ou das amostras em janela de um quadro em janela, em que w(n) é a função de janela, e em que χ±,η é uma amostra de saída com um índice de amostra n e com um índice de quadro i. O banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado para gerar uma amostra em janela ζί/Π com base na expressão em que i é um número inteiro que indica um índice de quadro ou um índice de bloco de um quadro em janela e/ou de um quadro de saída, em que n = 8, ..., 2N-1 é um número inteiro que indica um índice de amostra, em que N é um número inteiro que indica o dobro do número dos valores de entrada de um quadro de entrada e/ou metade do número de amostra de saída de um quadro de saída e/ou das amostras em janela de um quadro em janela, em que w(n) é a função de janela, e em que xi,n é uma amostra de saída com um índice de amostra n e com um índice de quadro i. 0 banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de modo que o dispositivo janelador seja configurado de tal modo que N seja igual a 960 e os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) obedeçam às relações dadas na Tabela 1 em anexo. O banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de modo que o dispositivo janelador seja configurado de tal modo que os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) compreendem os valores dados na Tabela 2 em anexo. O banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de modo que o dispositivo janelador seja configurado de tal modo que N seja igual a 1024 e os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) obedeçam às relações dadas na Tabela 3 em anexo. O banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de modo que o dispositivo janelador seja configurado de tal modo que os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) compreendem os valores dados na Tabela 4 em anexo. O banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado de modo que a função de janela atribua coeficientes de janela de valor real a elementos de um conjunto de definições. O banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado de modo que a função de janela seja assimétrica no conjunto de definições com relação a um ponto intermédio de um conjunto de definições. O banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado de modo que a função de janela compreenda mais coeficientes de janela com um valor absoluto de 10% de um valor absoluto máximo dos coeficientes de janela da função de janela na primeira metade do conjunto de definições do que na segunda metade do conjunto de definições com relação ao ponto intermédio do conjunto de definições em que a primeira metade corresponde à metade mais antiga das amostras de sarda. 0 banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado de modo que a função de janela tenha base em, seja variante espelhada de ou seja idêntica a uma função de janela com base na qual os quadros de entrada sejam gerados para o banco de filtros de síntese. 0 banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado de modo que a função de janela seja uma função de janela espelhada com relação a um ponto intermédio do conjunto de definições da função de janela comparada a uma função de janela com base na qual os quadros de entrada sejam gerados para o banco de filtros de síntese. 0 banco de filtros de síntese pode estar ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado de modo que o valor predeterminado é igual a 0. O banco de filtros de síntese pode estar ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado para ajustar uma amostra em janela para um valor na faixa predeterminada de pelo menos um, ajustando a amostra em janela correspondente a um valor que compreenda um valor absoluto inferior a um limite mínimo e ajustando a amostra em janela correspondente a um valor que compreenda um valor absoluto superior ao limite máximo. O banco de filtros de síntese pode estar ainda configurado de tal modo que o limite mínimo ou o limite máximo sejam determinados por 10s ou 2S, em que s é um número inteiro. O banco de filtros de síntese pode estar ainda configurado de tal modo que o limite mínimo seja determinado por um valor absoluto máximo representado por um bit menos significativo ou por uma pluralidade de bits menos significativos ou um limite máximo seja determinado por um valor absoluto minimo representado por um bit mais significativo ou por uma pluralidade dos bits mais significativos no caso de uma representação binária de pelo menos um dos valores entrada, das amostras de saída e das amostras em janela. 0 banco de filtros de síntese pode estar ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado de modo que o número de amostras de saída desconsideradas ou o número de amostras em janela ajustadas ao valor predeterminado ou pelo menos a um valor na faixa predeterminada seja igual ou superior ao número de amostras de saída de um quadro de saída dividido por 64. 0 banco de filtros de síntese pode estar ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado de modo que o número de valores de saída desconsiderados ou o número de amostras em janela ajustadas ao valor predeterminado ou pelo menos a um valor na faixa predeterminada seja igual ou superior ao número de amostras adicionadas de um quadro de saída dividido por 16. 0 banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo janelador seja configurado para desconsiderar 128 ou 120 ou ajustar ao valor predeterminado ou pelo menos um valor na faixa predeterminada de 128 ou 120 amostras em janela. O banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo de sobreposição/adição seja configurado para gerar o quadro adicionado com base em pelo menos três quadros em janela gerados consecutivamente pelo dispositivo janelador. O banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo de sobreposição/adição seja configurado para gerar o quadro adicionado com base em pelo menos três quadros de saída gerados consecutivamente pelo conversor de frequência/tempo. 0 banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo de sobreposição/adição seja configurado para gerar o quadro adicionado compreendendo um número de amostras adicionadas que é igual ao valor de avanço da amostra. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo de sobreposição/adição seja configurado para fornecer um quadro adicionado compreendendo uma pluralidade de amostras adicionadas com base em pelo menos 4 amostras em janela de pelo menos 4 quadros em janela diferentes para uma amostra adicionada que corresponde a uma amostra em janela, a qual não tenha como base uma amostra de saída desconsiderada, ajustada ao valor predeterminado e a um valor na faixa predeterminada pelo dispositivo janelador, e com base em pelo menos 3 amostras em janela de pelo menos 3 quadros em janela diferentes para uma amostra em janela que corresponda a uma amostra de saída desconsiderada ou ajustada para o valor predeterminado ou a um valor na faixa predeterminada pelo dispositivo janelador. 0 banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo de sobreposição/adição seja configurado para fornecer quadros adicionados compreendendo um número de amostras adicionadas, inferior ao número de valores de saída de um quadro de saída dividido por 2. 0 banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo de sobreposição/adição seja configurado para fornecer quadros adicionados compreendendo um número de amostras adicionadas, igual ao número de amostras de saída de um quadro de saída dividido por um número interior superior a 2. 0 banco de filtros de síntese pode ser ainda configurado de tal modo que o dispositivo de sobreposição/adição seja configurado para fornecer quadros adicionados compreendendo um número de amostras adicionadas, igual ao número de amostras de saída de um quadro de saída dividido por 4. 0 banco de filtros de síntese pode ainda ser configurado de tal modo que o dispositivo de sobreposição/adiçâo seja configurado para fornecer uma amostra adicionada outi,n com base na expressão

em que i é um número inteiro que indica um índice de quadro ou um índice de bloco de um quadro em janela e/ou um quadro adicionado, em que n é um número inteiro que indica um índice de amostra, em que N é um número inteiro que indica a metade do número de amostras de saída de um quadro de saída e/ou das amostras em janela do quadro em janela, em que z±iT1 é a amostra em janela que corresponde a um índice de amostra n e ao índice de quadro i. 0 banco de filtros de síntese pode ser compreendido num descodificador. 0 descodificador pode ainda compreender um descodificador por entropia configurado para descodificar uma pluralidade de quadros codificados, e em que o codificador por entropia é configurado para fornecer uma pluralidade de quadros de entrada com base nos quadros codificados para o banco de filtros de síntese.

Anexo

Tabela 1 (coeficientes de janela w (n); N = 960)

Tabela 2 (coeficientes de janela w (n); N = 960)

Tabela 3 (coeficientes de janela w (n); N = 1024)

Tabela 4 (coeficientes de janela w (n); N = 960)

Tabela 5 (coeficientes de janela w (n); M = 512)

Tabela 6 (coeficientes de elevação I (n); M = 512)

Tabela 7 (coeficientes de janela w (n); M = 512)

Tabela 8 (coeficientes de elevação I (n); M = 512)

Tabela 9 (coeficientes de janela w (n); M = 480)

Tabela 10 (coeficientes de elevação I (n); M = 480)

Tabela 11 (coeficientes de janela w (n); M = 480)

Tabela 12 (coeficientes de elevação I (n); M = 480)

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Banco de filtros para a filtração de uma pluralidade de quadros de entrada de um sinal de áudio, cada quadro de entrada compreendendo um número de valores de entrada ordenados, compreendendo: um conversor de frequência/tempo confiqurado para proporcionar uma pluralidade de quadros de saida, um quadro de saida compreendendo uma série de amostras de saida ordenadas, um quadro de saida sendo uma representação de tempo de um quadro de entrada; um dispositivo janelador configurado para gerar uma pluralidade de quadros em janela a partir da pluralidade de quadros de saida, um quadro em janela compreendendo uma pluralidade de amostras em janela; e em que o dispositivo janelador é configurado para proporcionar a pluralidade de amostras em janela para um processamento numa forma sobreposta com base num valor de avanço de amostra; um dispositivo de sobreposição/adição configurado para fornecer um quadro adicionado compreendendo uma pluralidade de amostras adicionadas por adição, numa forma sobreposta, e utilizando o valor de avanço de amostra, os quadros em janela de modo que, pelo menos, três amostras em janela a partir de, pelo menos, três quadros em janela são adicionados para uma amostra adicionada no quadro adicionado, em que o valor de avanço da amostra é menor do que o número de amostras de saida ordenadas dividido por dois, em que o conversor de frequência/tempo, o dispositivo janelador ou o dispositivo de sobreposição/adição compreende uma implementação de hardware.
2. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 1, em que o conversor de frequência/tempo é configurado para fornecer quadros de saida compreendendo um número de amostras de saída que é igual a um número de valores de entrada de um quadro de entrada multiplicado por um número inteiro superior a 2.
3. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 1, em que o conversor de frequência/tempo é configurado para fornecer um quadro de saída compreendendo um número de amostras de saída, que é igual ao número de valores de entrada de um quadro de entrada dividido por 4.
4. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 1, em que o conversor de frequência/tempo tem como base pelo menos uma transformada discreta de cosseno e uma transformada discreta de seno.
5. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 1, em que o dispositivo janelador está configurado para gerar um quadro em janela com base num quadro de saída e uma função de ponderação pela ponderação de, pelo menos, uma amostra de saída do quadro de saída com base na função de ponderação.
6. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 1, em que o dispositivo janelador está configurado para gerar uma amostra em janela Ziin com base numa expressão 2,·,, = w(») · A’, „ em que i é um número inteiro que indica um índice de quadro ou um índice de bloco de um quadro em janela e/ou um quadro de saída, em que n = 0, ..., 2N-1 é um número inteiro que indica um índice de amostra, em que N é um número inteiro que indica o dobro do número de valores de entrada de um quadro de entrada e/ou a metade do número de amostras de saída de um quadro de saída e/ou das amostras em janela do quadro em janela, em que w(n) é a função de janela e em que Xi,n é uma amostra de saída com um índice de amostra n e o índice de quadro i.
7. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 6, em que o dispositivo janelador está configurado de tal forma que N é igual a 960 e os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) obedecem às relações dadas na Tabela 1, em anexo.
8. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 6, em que o dispositivo janelador está configurado de tal modo que os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) compreendem os valores dados na Tabela 2 em anexo.
9. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 6, em que o dispositivo janelador está configurado de tal forma que N é igual a 1024 e os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) obedecem às relações indicadas na tabela 3 em anexo.
10. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 9, em que o dispositivo janelador está configurado de tal modo que os coeficientes de janela w(0) a w(2N-l) compreendem os valores dados na tabela 4 em anexo.
11. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 10, em que o dispositivo de sobreposição/adição está configurado para gerar o quadro adicionado com base em pelo menos três quadros em janela consecutivamente gerados pelo dispositivo j anelador.
12. Banco de filtros de síntese de acordo com a reivindicação 11, em que o dispositivo de sobreposição/adição está configurado para gerar o quadro adicionado compreendendo um número de amostras adicionadas que é igual ao valor de avanço da amostra.
13. Método para a filtragem de uma pluralidade de quadros de entrada de um sinal de áudio, cada quadro de entrada compreendendo um número de valores de entrada ordenados, o método: compreendendo o fornecimento, realizado por um conversor de frequência/tempo, de uma pluralidade de quadros de saida, um quadro de saida compreendendo um número de amostras de saida ordenadas, um quadro de saida sendo uma representação de tempo de um quadro de entrada; a geração, realizada por um dispositivo janelador, de uma pluralidade de quadros em janela a partir da pluralidade de quadros de saida, um quadro em janela compreendendo uma pluralidade de amostras em janela; e em que a geração efetuada pelo dispositivo janelador compreende o fornecimento da pluralidade de amostras em janela para um processamento numa forma sobreposta com base num valor de avanço de amostra; o fornecimento, realizado por um dispositivo de sobreposição/adição, de um quadro adicionado compreendendo uma pluralidade de amostras adicionadas por adição, numa forma sobreposta e utilizando o valor de avanço de amostra, de quadros em janela de modo que, pelo menos, três amostras em janela a partir de, pelo menos, três quadros em janela são adicionadas para uma amostra adicionada no quadro adicionado, em que o valor de avanço da amostra é menor do que o número de amostras de saida ordenadas dividido por dois, em que o conversor de frequência/tempo, o dispositivo janelador ou o dispositivo de sobreposição/adição compreende uma implementação de hardware.
14. Programa de computador para a execução de um método de acordo com a reivindicação 13, quando executado em um computador.