Dispositivo de alisamiento espectral, dispositivo de codificación, dispositivo de decodificación, dispositivo de terminal de comunicación, dispositivo de estación base y método de alisamiento espectral.

Un aparato de alisamiento de espectro que comprende:

una sección (101) de transformación de tiempo-frecuencia para realizar una transformación de tiempo-frecuenciade una señal de conversación de entrada y para generar un espectro de componente de frecuencia;

una sección

(102) de división de subbanda para dividir el espectro de componente de frecuencia en unapluralidad de subbandas, y para dividir adicionalmente cada subbanda en una pluralidad de subgrupos;

una sección (103) de cálculo de valor representativo para emitir un valor representativo de cada subbandadividida calculando, para cada subgrupo de una subbanda dividida, una media aritmética de los valoresabsolutos de los componentes de frecuencia del subgrupo, usando un cálculo de multiplicación de un productode dichas medias aritméticas calculadas para los subgrupos de la subbanda dividida, y emitir el producto como elvalor representativo de la subbanda;

una sección (104) de transformación no lineal para realizar una transformación no lineal de los valoresrepresentativos de las subbandas calculando un valor intermedio de cada subbanda realizando unatransformación logarítmica del valor representativo de la subbanda, multiplicando el valor intermedio de lasubbanda por la inversa del número de subgrupos en la subbanda, y emitir un valor obtenido mediante dichamultiplicación como un valor representativo sometido a la transformación no lineal; y

una sección (105) de alisamiento para alisar los valores representativos sometidos a la transformación no linealen el dominio de frecuencia.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2009/003799.

Solicitante: PANASONIC CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1006, OAZA KADOMA KADOMA-SHI, OSAKA 571-8501 JAPON.

Inventor/es: EHARA,HIROYUKI, MORII,TOSHIYUKI, OSHIKIRI,MASAHIRO, YAMANASHI,TOMOFUMI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > Tratamiento de la señal de la voz para producir... > G10L21/02 (Mejora de la inteligibilidad de la voz, p.ej. reducción de ruido o eliminación de ecos (reducción de efectos de eco en los sistemas de transmisión en línea H04B 3/20; supresión de eco en teléfonos de manos libres H04M 9/08))
  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales... > G10L19/02 (utilizando análisis espectrales, p. ej. codificadores vocales de transformación o codificadores vocales subbanda)
  • G10L11/00
  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales... > G10L19/24 (Codecs de frecuencia variable, p. ej. para generar diferentes calidades utilizando una representación escalable como una codificación jerárquica o en capas)
  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales... > G10L19/032 (Cuantificación o descuantificación de componentes espectrales)

PDF original: ES-2452300_T3.pdf

 

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Dispositivo de alisamiento espectral, dispositivo de codificación, dispositivo de decodificación, dispositivo de terminal de comunicación, dispositivo de estación base y método de alisamiento espectral.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo de alisamiento espectral, dispositivo de codificación, dispositivo de decodificación, dispositivo de terminal de comunicación, dispositivo de estación base y método de alisamiento espectral 5

Campo técnico La presente invención se refiere a un aparato de alisamiento de espectro, un aparato de codificación, un aparato de decodificación, un aparato de terminal de comunicación, un aparato de estación base y un método de alisamiento de espectro que alisa espectro de señales de conversación.

Antecedentes de la técnica Cuando se transmiten señales de conversación/audio en un sistema de comunicación de paquetes caracterizado por

comunicación de internet y un sistema de comunicación móvil, se usa a menudo una técnica de compresión/codificación para mejorar la velocidad de transmisión de señales de conversación/audio. Adicionalmente, en los últimos años, además de una demanda para codificar de manera simple señales de conversación/audio a bajas tasas de bits, existe una creciente demanda de una técnica para codificar señales de conversación/audio en alta calidad.

Para satisfacer esta demanda, están en marcha estudios para desarrollar diversas técnicas para realizar transformación ortogonal (es decir, transformación de tiempo-frecuencia) de una señal de conversación para extraer componentes de frecuencia (es decir espectro) de la señal de conversación y aplicar diversos procesamientos tales como transformación lineal y transformación no lineal al espectro calculado para mejorar la calidad de la señal

decodificada (véase, por ejemplo, bibliografía de patente 1) . De acuerdo con el método desvelado en la bibliografía de patente 1, en primer lugar, se analiza un espectro de frecuencia contenido en una señal de conversación de una cierta longitud de tiempo, y a continuación se aplica procesamiento de transformación no lineal para destacar mayores valores de potencia de espectro para el espectro analizado. A continuación, se realiza procesamiento de alisamiento lineal para el espectro sometido a procesamiento de transformación no lineal en el dominio de frecuencia. Después de esto, se realiza procesamiento de transformación no lineal inversa para cancelar características de transformación no lineal, y, adicionalmente, se realiza procesamiento de alisamiento inverso para cancelar características de alisamiento, de modo que se suprimen los componentes de ruido incluidos en la señal de conversación a través de toda la banda. Por lo tanto, con el método desvelado en la bibliografía de patente 1, todas las muestras de un espectro obtenidas desde una señal de conversación se someten a procesamiento de transformación no lineal y a continuación se alisa el espectro, de modo que se obtiene la señal de conversación en buena calidad. La bibliografía de patente 1 introduce métodos de transformación tales como transformación de potencia y transformación logarítmica como ejemplos de procesamiento no lineal.

Lista de citas Bibliografía de patente PTL 1

Solicitud de Patente Japonesa Abierta a Inspección Publica Nº 2002-244695

PTL 2 Documento WO 2007/037361 Bibliografía distinta de patente NPL 1

Yuichiro TAKAMIZAWA, Toshiyuki NOMURA y Masao IKEKAWA, “High-Quality and Processor-Efficient Implementation of and MPEG-2 AAC Encoder”, IEICE TRANS. INF. &SYST., VOL.E86-D, Nº 3 marzo de 2003

Además, la Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos 2004/0013276 desvela un sistema de mejora de señal de audio analógica que usa un algoritmo de supresión de ruido.

La Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos 2007/0136053 desvela un detector de música para cancelación de eco y reducción de ruido.

La Publicación de Solicitud de Patente de Estados Unidos 2002/049584 desvela codificación perceptualmente 60 mejorada de señales acústicas.

Sumario de la invención

Problema técnico Sin embargo, con el método desvelado en la bibliografía de patente 1, el procesamiento de transformación no lineal necesita realizarse para todas las muestras de un espectro obtenido desde una señal de conversación, y por tanto existe un problema de que la cantidad de procesamiento de cálculo es enorme. Adicionalmente, si únicamente se extraen parte de las muestras de un espectro para reducir la cantidad de procesamiento de cálculo, no puede siempre conseguirse suficientemente alta calidad de conversación realizando simplemente alisamiento de espectro después de transformación no lineal.

En base a una configuración para realizar transformación no lineal de un valor de espectro calculado desde una señal de conversación y a continuación alisar el espectro, es un objeto de la presente invención proporcionar un aparato de alisamiento de espectro, un aparato de codificación, un aparato de decodificación, un aparato de terminal

de comunicación, un aparato de estación base y un método de alisado de espectro, como se define mediante las reivindicaciones adjuntas, en las cuales se mantiene buena calidad de conversación y puede reducirse sustancialmente la cantidad de procesamiento de cálculo.

Solución al problema En un ejemplo útil para entender los antecedentes de la presente invención, el aparato de alisamiento de espectro de acuerdo con la presente invención emplea una configuración para incluir: una sección de transformación de tiempo-frecuencia que realiza una transformación de tiempo-frecuencia de una señal de entrada y genera un componente de frecuencia; una sección de división de subbanda que divide el componente de frecuencia en una pluralidad de subbandas; un valor representativo que calcula la sección que calcula un valor representativo de cada subbanda dividida calculando una media aritmética y usando un cálculo de multiplicación que usa un resultado de cálculo de la media aritmética; una sección de transformación no lineal que realiza una transformación no lineal de valores representativos de las subbandas; y una sección de alisamiento que alisa los valores representativos sometidos a la transformación no lineal en el dominio de frecuencia.

En otro ejemplo, el método de alisamiento de espectro incluye: una etapa de transformación de tiempo-frecuencia de realizar una transformación de tiempo-frecuencia de una señal de entrada y genera un componente de frecuencia; una etapa de división de subbanda de dividir el componente de frecuencia en una pluralidad de subbandas; una etapa de cálculo de valor representativo de calcular un valor representativo de cada subbanda dividida calculando una media aritmética y usando un cálculo de multiplicación que usa un resultado de cálculo de la media aritmética; una etapa de transformación no lineal de realizar una transformación no lineal de valores representativos de las subbandas; y una etapa de alisamiento de alisar los valores representativos sometidos a la transformación no lineal en el dominio de frecuencia.

Efectos ventajosos de la invención Con la presente invención, es posible mantener buena calidad de conversación y reducir la cantidad de procesamiento de cálculo.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 proporciona vistas generales de espectro que muestran una vista general de procesamiento de acuerdo con la realización 1 de la presente invención;

La Figura 2 es un diagrama de bloques que muestra una configuración de la parte principal de un aparato de alisamiento de espectro de acuerdo con la realización 1;

La Figura 3 es un diagrama de bloques que muestra una configuración de la parte principal de una sección de cálculo de valor representativo de acuerdo con la realización 1;

La Figura 4 es una vista general que muestra una configuración de subbandas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato de alisamiento de espectro que comprende:

una sección (101) de transformación de tiempo-frecuencia para realizar una transformación de tiempo-frecuencia de una señal de conversación de entrada y para generar un espectro de componente de frecuencia; una sección (102) de división de subbanda para dividir el espectro de componente de frecuencia en una pluralidad de subbandas, y para dividir adicionalmente cada subbanda en una pluralidad de subgrupos; una sección (103) de cálculo de valor representativo para emitir un valor representativo de cada subbanda dividida calculando, para cada subgrupo de una subbanda dividida, una media aritmética de los valores absolutos de los componentes de frecuencia del subgrupo, usando un cálculo de multiplicación de un producto de dichas medias aritméticas calculadas para los subgrupos de la subbanda dividida, y emitir el producto como el valor representativo de la subbanda; una sección (104) de transformación no lineal para realizar una transformación no lineal de los valores representativos de las subbandas calculando un valor intermedio de cada subbanda realizando una transformación logarítmica del valor representativo de la subbanda, multiplicando el valor intermedio de la subbanda por la inversa del número de subgrupos en la subbanda, y emitir un valor obtenido mediante dicha multiplicación como un valor representativo sometido a la transformación no lineal; y una sección (105) de alisamiento para alisar los valores representativos sometidos a la transformación no lineal en el dominio de frecuencia.

2. El aparato de alisamiento de espectro de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente una sección (106) de transformación no lineal inversa para realizar una transformación no lineal inversa de una característica contraria a la transformación no lineal, para los valores representativos alisados.

3. Un aparato de codificación que comprende:

una primera sección de codificación para generar la primera información codificada codificando una parte de la banda inferior de una señal de entrada a o por debajo de una frecuencia predeterminada; una sección de decodificación para generar una señal decodificada decodificando la primera información codificada; y una segunda sección de codificación para generar la segunda información codificada dividiendo una parte de la banda superior de la señal de entrada por encima de la frecuencia predeterminada en una pluralidad de subbandas y estimar la pluralidad de subbandas desde la señal de entrada o la señal decodificada,

donde la segunda sección de codificación comprende un aparato de alisamiento de espectro de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2 para recibir como entrada y alisar la señal decodificada, y para estimar la pluralidad de subbandas desde la señal de entrada o la señal decodificada alisada.

4. Un aparato de decodificación que comprende:

una sección de recepción para recibir la primera información codificada y la segunda información codificada, siendo obtenida la primera información codificada codificando una parte de la banda inferior de una señal de entrada del lado de codificación a o por debajo de una frecuencia predeterminada, y siendo generada la segunda información codificada dividiendo una parte de la banda superior de la señal de entrada del lado de codificación 45 por encima de la frecuencia predeterminada en una pluralidad de subbandas y estimar la pluralidad de subbandas desde una primera señal decodificada obtenida decodificando la señal de entrada del lado de codificación o de la primera información codificada; una primera sección de decodificación para decodificar la primera información codificada y generar una segunda señal decodificada; y una segunda sección de decodificación para generar una tercera señal decodificada estimando una parte de la banda superior de la señal de entrada del lado de codificación usando la segunda información codificada, donde la segunda sección de decodificación comprende el aparato de alisamiento de espectro de una de las reivindicaciones 1 a 2 para recibir como entrada y alisar la segunda señal decodificada y para estimar la parte de la banda superior de la señal de entrada del lado de codificación desde la segunda señal

decodificada alisada.

5. Un aparato terminal de comunicación que comprende el aparato de alisamiento de espectro de una de las reivindicaciones 1 a 2.

6. Un aparato de estación base que comprende el aparato de alisamiento de espectro de una de las reivindicaciones 1 a 2.

7. Un método de alisamiento de espectro que comprende:

una etapa de transformación de tiempo-frecuencia de realizar una transformación de tiempo-frecuencia de una señal de conversación de entrada y generar un espectro de componente de frecuencia; una etapa de división de subbanda de dividir el espectro de componente de frecuencia en una pluralidad de subbandas, y dividir adicionalmente cada subbanda en una pluralidad de subgrupos; una etapa de cálculo de valor representativo que emite un valor representativo de cada subbanda dividida calculando, para cada subgrupo de una subbanda dividida, una media aritmética de los valores absolutos de los componentes de frecuencia del subgrupo, usando un cálculo de multiplicación de un producto de dichas medias aritméticas calculadas para los subgrupos de la subbanda dividida, y emitir el producto como el valor representativo de la subbanda; una etapa de transformación no lineal de realizar una transformación no lineal de valores representativos de las subbandas calculando un valor intermedio de cada subbanda realizando una transformación logarítmica del valor

representativo de la subbanda, multiplicando el valor intermedio de la subbanda por la inversa del número de subgrupos en la subbanda, y emitir un valor obtenido mediante dicha multiplicación como un valor representativo sometido a la transformación no lineal; y una etapa de alisamiento de alisar los valores representativos sometidos a la transformación no lineal en el dominio de frecuencia.