Aparato para evaluar la energía de una señal que tiene señales de subbanda generadas filtrando la señal utilizando un banco de filtros de análisis,

teniendo el banco de filtros, filtros de subbanda, teniendo los filtros de subbanda adyacentes del banco de filtros bandas de transición que se superponen en un intervalo de superposición, que comprende: medios (82) para examinar una señal de subbanda que se origina desde un filtro de subbanda y una señal de subbanda adyacente que se origina desde un filtro de subbanda adyacente, medios (82) de examen que también son operativos para determinar si la señal de subbanda y la señal de subbanda adyacente tienen componentes de señal que generan solapamiento en el intervalo de superposición, medios (82) de examen que también son operativos para obtener señales de subbanda agrupadas en respuesta a un resultado positivo del examen; y medios para calcular una estimación de energía para la energía en las señales de subbanda adyacentes agrupadas

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a sistemas que comprenden el ajuste de envolvente espectral de señales de audio que utilizan un banco de filtros de subbanda de valor real. Reduce el solapamiento (aliasing) introducido cuando se utiliza un banco de filtros de subbanda de valor real para el ajuste de envolvente espectral. Permite también un cálculo de energía preciso para componentes sinusoidales en un banco de filtros de subbanda de valor real.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se ha mostrado en el documento WO-A-02/080362 “Aliasing reduction using complex exponential modulated filterbanks”, que representa el estado de la técnica en virtud del Art. 54(3) del CPE, que un banco de filtros modulado exponencial complejo es una herramienta excelente para las señales de audio con ajuste de envolvente espectral. En tal procedimiento, la envolvente espectral de la señal se representa por valores de energía correspondientes a ciertos canales del banco de filtros. Estimando la energía actual en esos canales, pueden modificarse las muestras de subbanda correspondientes para tener la energía deseada, y por lo tanto se ajusta la envolvente espectral. Si las restricciones sobre la complejidad computacional impiden el uso de un banco de filtros modulado exponencial complejo, y solamente permiten una implementación (de valor real) modulada por coseno, se obtiene un solapamiento severo cuando el banco de filtros se utiliza para el ajuste de envolvente espectral. Esto es particularmente obvio para señales de audio con una estructura

aplicando restricciones a los valores de ganancia en función de la frecuencia dependiendo de la señal.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El objeto de la presente invención es proporcionar una técnica mejorada para el ajuste de envolvente espectral.

Este objeto se alcanza por un aparato o un método para evaluar la energía de una señal según la reivindicación 1 ó 2 o por un programa informático según la reivindicación 3.

La presente invención se refiere al problema de la intermodulación introducida por el solapamiento en un banco de filtros de valor real utilizado para el ajuste de envolvente espectral. La presente invención analiza la señal de entrada y utiliza la información obtenida para restringir las capacidades de ajuste de envolvente del banco de filtros agrupando los valores de ganancia de canales adyacentes en un orden determinado por la característica espectral de la señal en un momento dado. Para un banco de filtros de valor real, por ejemplo, un pseudo-QMF, en el que las bandas de transición se superponen solamente con la vecina más cercana, puede mostrarse que debido a las propiedades de cancelación de solapamiento, el solapamiento se mantiene por debajo del nivel de banda de detención del filtro prototipo. Si el filtro prototipo está diseñado con una supresión de solapamiento suficiente, el banco de filtros es de un tipo de reconstrucción perfecta desde un punto de vista perceptivo, aunque éste no es el caso en un sentido matemático estricto. Sin embargo, si la ganancia de canal de canales adyacentes se altera entre análisis y síntesis, se violan las propiedades de cancelación de solapamiento, y aparecerán componentes de solapamiento audibles en la señal de salida. Al realizar una predicción lineal de bajo orden en las muestras de subbanda de los canales del banco de filtros, es posible evaluar, observando las propiedades del polinomio de LPC, dónde está presente una componente tonal fuerte en un canal del banco de filtros. Por ende, es posible evaluar qué canales adyacentes no deben tener valores de ganancia independientes con objeto de evitar una componente de solapamiento fuerte a partir de la componente tonal presente en el canal.

La presente invención comprende las siguientes características: -Medios de análisis de los canales de subbanda para evaluar

dónde está presente una componente tonal fuerte en un canal de subbanda; -Análisis por medio de un predictor lineal de bajo orden en cada canal de subbanda; -Decisión de agrupamiento de ganancia basándose en la ubicación de los ceros del polinomio de LPC; -Cálculo de energía preciso para una implementación de valor real.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La presente invención se describirá ahora a modo de ejemplos ilustrativos, sin limitar el alcance o espíritu de la invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 ilustra un análisis de frecuencia del intervalo de frecuencias cubierto por el canal 15 a 24 de un banco de filtros de subbanda de M canales, de una señal original que contiene múltiples componentes sinusoidales. La resolución de frecuencia del análisis mostrado es intencionalmente mayor que la resolución de frecuencia de los bancos de filtros utilizados con objeto de mostrar dónde está presente la sinusoidal en un canal del banco de filtros;

la figura 2 ilustra un vector de ganancia que contiene los

la figura 5 ilustra en qué mitad de cada canal está presente una componente sinusoidal;

la figura 6 ilustra el agrupamiento de canales preferido

según la presente invención;

la figura 7 ilustra la salida a partir del ajuste de ganancia anterior en una implementación de valor real con la presente invención;

la figura 8 ilustra un diagrama de bloques del aparato de la invención;

la figura 9 ilustra combinaciones de bancos de filtros de análisis y síntesis para los cuales puede utilizarse ventajosamente la invención;

la figura 10 ilustra un diagrama de bloques de los medios de examen de la figura 8 según la realización preferida; y

la figura 11 ilustra un diagrama de bloques de los medios de ajuste de ganancia de la figura 8 según la realización preferida de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES PREFERIDAS

Las realizaciones descritas a continuación son meramente ilustrativas de los principios de la presente invención para la mejora de un ajustador de envolvente espectral basándose en un banco de filtros de valor real. Se entiende que serán evidentes para otros expertos en la técnica modificaciones y variaciones de las configuraciones y los detalles descritos en el presente documento. Por lo tanto, la intención es limitarse solamente por el alcance de las reivindicaciones de patente anexas y no por los detalles específicos presentados a modo de descripción y explicación de las realizaciones en el presente documento.

En la siguiente descripción se utiliza un pseudo-QMF de valor real que comprende un análisis de valor real así como una síntesis de valor real. Sin embargo, debe entenderse que el problema de solapamiento abordado por la presente invención aparece también para sistemas con un análisis complejo y una síntesis de valor real, así como cualquier otro banco de filtros modulado por coseno aparte del pseudo-QMF utilizado en esta descripción. La presente invención es aplicable también para tales sistemas. En un pseudo-QMF cada canal esencialmente se superpone solamente a su vecino adyacente en frecuencia. La respuesta de frecuencia de los canales se muestra en las figuras

subsiguientes mediante las líneas discontinuas. Esto es solamente con propósito ilustrativo a fin de indicar la superposición de los canales, y no debe interpretarse como la verdadera respuesta de canal que da el filtro prototipo. En la figura 1, se muestra el análisis de frecuencia de una señal original. La figura muestra solamente el intervalo de frecuencias cubierto por de

15·π/M a 25·π/M del banco de filtros de M canales. En la siguiente descripción, los números de canal designados se derivan a partir de su frecuencia de cruce baja, por ende, el canal 16

cubre el intervalo de frecuencias de 16·π/M a 17·π/M excluyendo la superposición con sus vecinos. Si no se realiza modificación alguna de las muestras de subbanda entre análisis...

1. Aparato para evaluar la energía de una señal que tiene señales de subbanda generadas filtrando la señal utilizando un banco de filtros de análisis, teniendo el banco de filtros, filtros de subbanda, teniendo los filtros de subbanda adyacentes del banco de filtros bandas de transición que se superponen en un intervalo de superposición, que comprende:

medios (82) para examinar una señal de subbanda que se origina desde un filtro de subbanda y una señal de subbanda adyacente que se origina desde un filtro de subbanda adyacente, medios (82) de examen que también son operativos para determinar si la señal de subbanda y la señal de subbanda adyacente tienen componentes de señal que generan solapamiento en el intervalo de superposición, medios (82) de examen que también son operativos para obtener señales de subbanda agrupadas en respuesta a un resultado positivo del examen; y medios para calcular una estimación de energía para la energía en las señales de subbanda adyacentes agrupadas.

2. Método de evaluación de la energía de una señal que tiene señales de subbanda generadas filtrando la señal utilizando un banco de filtros de análisis, teniendo el banco de filtros, filtros de subbanda, teniendo filtros de subbanda adyacentes del banco de filtros bandas de transición que se superponen en un intervalo de superposición, que comprende:

examinar (82) una señal de subbanda que se origina desde un filtro de subbanda y una señal de subbanda adyacente que se origina desde un filtro de subbanda adyacente, para determinar si la señal de subbanda y la señal de subbanda adyacente tienen componentes de señal que generan solapamiento en el intervalo de superposición para obtener señales de subbanda agrupadas en respuesta a un resultado positivo del examen; y

calcular una estimación de energía para la energía en las señales de subbanda adyacentes agrupadas.

3. Programa informático que tiene un código de programa para realizar el método según la reivindicación 2, cuando el programa informático se ejecuta en un ordenador.