Гармоническое расширение полосы аудиосигналов - заявка 2016133008 на патент на изобретение в РФ

1. Способ, содержащий этапы, на которых:
разделяют, в устройстве, входной аудиосигнал на, по меньшей мере, сигнал нижней полосы и сигнал верхней полосы, причем сигнал нижней полосы соответствует диапазону нижней полосы частот, и сигнал верхней полосы соответствует диапазону верхней полосы частот;
определяют характеристику сигнала нижней полосы;
выбирают функцию нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки на основании упомянутой характеристики;
генерируют первый расширенный сигнал на основании сигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки; и
генерируют, по меньшей мере, один регулировочный параметр на основании первого расширенного сигнала, сигнала верхней полосы или их обоих.
2. Способ по п. 1, в котором функция нелинейной обработки выбирается после приема входного аудиосигнала в устройстве, причем первый расширенный сигнал генерируется путем смешивания шумового сигнала и второго расширенного сигнала, и при этом упомянутый, по меньшей мере, один регулировочный параметр определяется на основании первого расширенного сигнала и сигнала верхней полосы.
3. Способ по п. 2, в котором смешиваются первая доля шумового сигнала и вторая доля второго расширенного сигнала, и при этом первая доля и вторая доля определяются на основании гармоничности, по меньшей мере, одного из сигнала нижней полосы, сигнала верхней полосы или входного аудиосигнала.
4. Способ по п. 3, в котором функция нелинейной обработки выбирается в ответ на прием входного аудиосигнала, и причем способ дополнительно содержит этап, на котором:
определяют гармоничность на основании оценки периодичности входного аудиосигнала в кадре аудио.
5. Способ по п. 2, дополнительно содержащий этап, на котором:
генерируют второй расширенный сигнал путем фильтрации третьего расширенного сигнала, причем полоса второго расширенного сигнала соответствует диапазону верхней полосы частот.
6. Способ по п. 5, дополнительно содержащий этап, на котором:
генерируют третий расширенный сигнал путем применения функции нелинейной обработки к сигналу нижней полосы, причем функция нелинейной обработки выбирается на покадровой основе.
7. Способ по п. 2, в котором второй расширенный сигнал генерируется путем применения линейного преобразования к третьему расширенному сигналу и выбора коэффициентов преобразования, соответствующих диапазону верхней полосы частот.
8. Способ по п. 7, в котором:
функция нелинейной обработки выбирается блоком выбора функции на основании характеристики сигнала нижней полосы или определенного значения характеристики сигнала нижней полосы, и
линейное преобразование соответствует дискретному косинусному преобразованию.
9. Способ по п. 1, в котором входной аудиосигнал разделяется на, по меньшей мере, сигнал нижней полосы и сигнал верхней полосы с использованием наборов анализирующих фильтров, и при этом характеристика является звуковой характеристикой сигнала нижней полосы.
10. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
выбирают первую функцию нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки в ответ на определение, что параметр, связанный с кадром входного аудиосигнала, удовлетворяет первому условию, и
выбирают вторую функцию нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки в ответ на определение, что параметр удовлетворяет второму условию.
11. Способ по п. 1, в котором функция нелинейной обработки выбирается из:
первой функции нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки, которая соответствует степенной функции низкого порядка, и
второй функции нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки, которая соответствует степенной функции высокого порядка.
12. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:
определяют параметр, связанный с кадром входного аудиосигнала,
причем параметр, связанный с кадром, содержит один из режима кодирования, выбранного для кодирования сигнала нижней полосы, периодичности кадра, величины непериодического шума в кадре или наклона спектра, соответствующего кадру.
13. Способ по п. 1, в котором упомянутый, по меньшей мере, один регулировочный параметр соответствует, по меньшей мере, одному параметру регулировки коэффициента усиления, связанному с сигналом верхней полосы.
14. Способ, содержащий этапы, на которых:
принимают, в устройстве, данные нижней полосы, соответствующие, по меньшей мере, сигналу нижней полосы входного аудиосигнала;
декодируют данные нижней полосы для генерации синтезированного аудиосигнала нижней полосы;
определяют характеристику сигнала нижней полосы;
выбирают функцию нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки на основании упомянутой характеристики; и
генерируют синтезированный аудиосигнал верхней полосы на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки.
15. Способ по п. 14, в котором функция нелинейной обработки выбирается на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы, и причем способ дополнительно содержит этап, на котором генерируют выходной аудиосигнал путем объединения синтезированного аудиосигнала нижней полосы и синтезированного аудиосигнала верхней полосы, причем первая полоса выходного аудиосигнала шире второй полосы синтезированного аудиосигнала нижней полосы.
16. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором генерируют первый расширенный сигнал путем смешивания шумового сигнала и второго расширенного сигнала, причем синтезированный аудиосигнал верхней полосы генерируется на основании первого расширенного сигнала и, по меньшей мере, одного регулировочного параметра.
17. Способ по п. 16, в котором смешиваются первая доля второго расширенного сигнала и вторая доля шумового сигнала, и при этом первая доля и вторая доля определяются на основании, по меньшей мере, одного из принятого параметра гармоничности и данных нижней полосы.
18. Способ по п. 16, в котором синтезированный аудиосигнал верхней полосы генерируется путем масштабирования первого расширенного сигнала с коэффициентом, который связан с упомянутым, по меньшей мере, одним регулировочным параметром.
19. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этап, на котором генерируют второй расширенный сигнал путем фильтрации третьего расширенного сигнала, причем второй расширенный сигнал соответствует диапазону верхней полосы частот.
20. Способ по п. 16, в котором второй расширенный сигнал генерируется путем применения линейного преобразования к третьему расширенному сигналу и выбора коэффициентов преобразования, соответствующих диапазону верхней полосы частот.
21. Способ по п. 20, в котором линейное преобразование соответствует дискретному косинусному преобразованию.
22. Способ по п. 20, дополнительно содержащий этап, на котором генерируют третий расширенный сигнал на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки.
23. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором выбирают функцию нелинейной обработки на основании параметра, принятого в устройстве на покадровой основе.
24. Устройство, содержащее:
память; и
процессор, выполненный с возможностью:
разделять входной аудиосигнал на, по меньшей мере, сигнал нижней полосы и сигнал верхней полосы, причем сигнал нижней полосы соответствует диапазону нижней полосы частот, и сигнал верхней полосы соответствует диапазону верхней полосы частот;
определять характеристику сигнала нижней полосы;
выбирать функцию нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки на основании упомянутой характеристики;
генерировать первый расширенный сигнал на основании сигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки; и
генерировать, по меньшей мере, один регулировочный параметр на основании первого расширенного сигнала, сигнала верхней полосы или их обоих.
25. Устройство по п. 24, в котором функция нелинейной обработки выбирается после разделения входного аудиосигнала на, по меньшей мере, сигнал нижней полосы и сигнал верхней полосы, причем первый расширенный сигнал генерируется путем смешивания шумового сигнала и второго расширенного сигнала, и при этом упомянутый, по меньшей мере, один регулировочный параметр определяется на основании первого расширенного сигнала и сигнала верхней полосы.
26. Устройство по п. 25, в котором смешиваются первая доля шумового сигнала и вторая доля второго расширенного сигнала, и при этом первая доля и вторая доля определяются на основании гармоничности, по меньшей мере, одного из сигнала нижней полосы, сигнала верхней полосы и входного аудиосигнала.
27. Устройство по п. 26, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью определения гармоничности на основании оценки периодичности входного аудиосигнала в кадре аудио.
28. Устройство по п. 25, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью генерации второго расширенного сигнала путем фильтрации третьего расширенного сигнала, и при этом полоса второго расширенного сигнала соответствует диапазону верхней полосы частот.
29. Устройство по п. 28, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью генерации третьего расширенного сигнала путем применения функции нелинейной обработки к сигналу нижней полосы.
30. Устройство по п. 25, в котором второй расширенный сигнал генерируется путем применения линейного преобразования к третьему расширенному сигналу и выбора коэффициентов преобразования, соответствующих диапазону верхней полосы частот.
31. Устройство по п. 30, в котором линейное преобразование соответствует дискретному косинусному преобразованию.
32. Устройство по п. 24, в котором входной аудиосигнал разделяется на, по меньшей мере, сигнал нижней полосы и сигнал верхней полосы с использованием наборов анализирующих фильтров.
33. Устройство по п. 24, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью определения параметра, связанного с кадром входного аудиосигнала, причем функция нелинейной обработки выбирается на основании параметра, при этом первая функция нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки выбирается в ответ на определение, что параметр удовлетворяет первому условию, и при этом вторая функция нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки выбирается в ответ на определение, что параметр удовлетворяет второму условию.
34. Устройство по п. 33, в котором параметр, связанный с кадром, представляет собой один из режима кодирования, выбранного для кодирования сигнала нижней полосы, периодичности кадра, величины непериодического шума в кадре и наклона спектра, соответствующего кадру.
35. Устройство по п. 24, в котором множество функций нелинейной обработки включает в себя степенную функцию низкого порядка и степенную функцию высокого порядка.
36. Устройство по п. 24, в котором упомянутый, по меньшей мере, один регулировочный параметр соответствует, по меньшей мере, одному параметру регулировки коэффициента усиления, связанному с сигналом верхней полосы.
37. Устройство по п. 24, в котором процессор встроен в систему кодера.
38. Устройство, содержащее:
память; и
процессор, выполненный с возможностью:
принимать данные нижней полосы, соответствующие, по меньшей мере, сигналу нижней полосы входного аудиосигнала;
декодировать данные нижней полосы для генерации синтезированного аудиосигнала нижней полосы;
определять характеристику сигнала нижней полосы;
выбирать функцию нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки на основании упомянутой характеристики; и
генерировать синтезированный аудиосигнал верхней полосы на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки.
39. Устройство по п. 38, в котором функция нелинейной обработки выбирается на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы, причем процессор дополнительно выполнен с возможностью генерации выходного аудиосигнала путем объединения синтезированного аудиосигнала нижней полосы и синтезированного аудиосигнала верхней полосы, и при этом первая полоса выходного аудиосигнала шире второй полосы синтезированного аудиосигнала нижней полосы.
40. Устройство по п. 38, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью генерации первого расширенного сигнала путем смешивания шумового сигнала и второго расширенного сигнала, и при этом синтезированный аудиосигнал верхней полосы генерируется на основании первого расширенного сигнала и, по меньшей мере, одного регулировочного параметра.
41. Устройство по п. 40, в котором смешиваются первая доля второго расширенного сигнала и вторая доля шумового сигнала, и при этом первая доля и вторая доля определяются на основании, по меньшей мере, одного из принятого параметра гармоничности и данных нижней полосы.
42. Устройство по п. 40, причем синтезированный аудиосигнал верхней полосы генерируется путем масштабирования первого расширенного сигнала с коэффициентом, связанным с упомянутым, по меньшей мере, одним регулировочным параметром.
43. Устройство по п. 40, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью генерации второго расширенного сигнала путем фильтрации третьего расширенного сигнала, и при этом второй расширенный сигнал соответствует диапазону верхней полосы частот.
44. Устройство по п. 40, в котором второй расширенный сигнал генерируется путем применения линейного преобразования к третьему расширенному сигналу и выбора коэффициентов преобразования, соответствующих диапазону верхней полосы частот.
45. Устройство по п. 44, в котором линейное преобразование соответствует дискретному косинусному преобразованию.
46. Устройство по п. 44, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью генерации третьего расширенного сигнала на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки.
47. Устройство по п. 38, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью выбора функции нелинейной обработки на основании принятого параметра или данных нижней полосы.
48. Устройство по п. 38, в котором процессор встроен в систему декодера.
49. Устройство, содержащее:
средство для разделения входного аудиосигнала на, по меньшей мере, сигнал нижней полосы и сигнал верхней полосы, причем сигнал нижней полосы соответствует диапазону нижней полосы частот, и сигнал верхней полосы соответствует диапазону верхней полосы частот;
средство для определения характеристики сигнала нижней полосы;
средство для выбора функции нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки на основании упомянутой характеристики;
первое средство для генерации первого расширенного сигнала на основании сигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки; и
второе средство для генерации, по меньшей мере, одного регулировочного параметра на основании первого расширенного сигнала, сигнала верхней полосы или их обоих.
50. Устройство по п. 49, в котором средство для выбора выполнено с возможностью выбора функции нелинейной обработки после приема входного аудиосигнала на средстве для разделения, причем первый расширенный сигнал генерируется путем смешивания шумового сигнала и второго расширенного сигнала, и при этом упомянутый, по меньшей мере, один регулировочный параметр определяется на основании первого расширенного сигнала и сигнала верхней полосы.
51. Устройство по п. 50, в котором смешиваются первая доля шумового сигнала и вторая доля второго расширенного сигнала, и при этом первая доля и вторая доля определяются на основании гармоничности, по меньшей мере, одного из сигнала нижней полосы, сигнала верхней полосы и входного аудиосигнала.
52. Устройство, содержащее:
средство для приема данных нижней полосы, соответствующих, по меньшей мере, сигналу нижней полосы входного аудиосигнала;
средство для декодирования данных нижней полосы для генерации синтезированного аудиосигнала нижней полосы;
средство для определения характеристики сигнала нижней полосы;
средство для выбора функции нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки на основании упомянутой характеристики; и
средство для генерации синтезированного аудиосигнала верхней полосы на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки.
53. Устройство по п. 52, в котором функция нелинейной обработки выбирается на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы, и при этом данные нижней полосы указывают характеристики сигнала нижней полосы.
54. Устройство по п. 52, в котором синтезированный аудиосигнал верхней полосы генерируется путем масштабирования первого расширенного сигнала с коэффициентом, который связан с, по меньшей мере, одним регулировочным параметром.
55. Компьютерно-читаемое запоминающее устройство, хранящее инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять операции, содержащие:
разделение входного аудиосигнала на, по меньшей мере,
сигнал нижней полосы и сигнал верхней полосы, причем сигнал нижней полосы соответствует диапазону нижней полосы частот, и сигнал верхней полосы соответствует диапазону верхней полосы частот;
определение характеристики сигнала нижней полосы;
выбор функции нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки на основании упомянутой характеристики;
генерацию первого расширенного сигнала на основании сигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки; и
генерацию, по меньшей мере, одного регулировочного параметра на основании первого расширенного сигнала, сигнала верхней полосы или их обоих.
56. Компьютерно-читаемое запоминающее устройство по п. 55, в котором функция нелинейной обработки выбирается после разделения входного аудиосигнала на, по меньшей мере, сигнал нижней полосы и сигнал верхней полосы, причем первый расширенный сигнал генерируется путем смешивания шумового сигнала и второго расширенного сигнала, и при этом упомянутый, по меньшей мере, один регулировочный параметр определяется на основании первого расширенного сигнала и сигнала верхней полосы.
57. Компьютерно-читаемое запоминающее устройство по п. 56, в котором операции дополнительно содержат:
генерацию второго расширенного сигнала путем фильтрации третьего расширенного сигнала, причем полоса второго расширенного сигнала соответствует диапазону верхней полосы частот; и
генерацию третьего расширенного сигнала путем применения функции нелинейной обработки к сигналу нижней полосы.
58. Компьютерно-читаемые запоминающие устройства, хранящее инструкции, которые, при выполнении процессором, предписывают процессору осуществлять операции, содержащие:
прием данных нижней полосы, соответствующих, по меньшей мере, сигналу нижней полосы входного аудиосигнала;
декодирование данных нижней полосы для генерации синтезированного аудиосигнала нижней полосы;
определение характеристики сигнала нижней полосы;
выбор функции нелинейной обработки из множества функций нелинейной обработки на основании упомянутой характеристики; и
генерацию синтезированного аудиосигнала верхней полосы на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы и функции нелинейной обработки.
59. Компьютерно-читаемое запоминающее устройство по п. 58, причем функция нелинейной обработки выбирается на основании синтезированного аудиосигнала нижней полосы, причем операции дополнительно содержат определение параметра, связанного с кадром входного аудиосигнала, и при этом функция нелинейной обработки выбирается на основании параметра.
Наверх