Codificador de extensión de ancho de banda, descodificador de extensión de ancho de banda y vocoder de fase, así como métodos correspondientes y programa de computadora.

Un codificador de extensión de ancho de banda (100; 300) para codificar una señal de audio (101-1),

la señal de audio (101-1) que comprende una señal de baja frecuencia (101-2) que comprende una banda de frecuencia central (101-3) y una señal de alta frecuencia (101-4) que comprende una banda de frecuencia superior (101-5), el codificador (100; 300) comprendiendo:

un analizador de señal (110) para analizar la señal de audio (101-1), la señal de audio (101-1) tiene un bloque (101-6) de muestras de audio, el bloque (101-6) tiene una duración de tiempo especificada, en donde el analizador de señal (110) está configurado para determinar de una pluralidad (111-1) de ventanas de análisis, una ventana de análisis (111-2) a ser usada para efectuar una extensión de ancho de banda en un descodificador de extensión de ancho de banda (400);

un codificador central (120) para codificar la señal de baja frecuencia (101-2) para obtener una señal de baja frecuencia codificada (121; y

un calculador de parámetros (130; 320) para calcular parámetros de extensión de ancho de banda (131; 321-2) a partir de la señal de alta frecuencia (101-4)

el codificador de extensión de ancho de banda (300) comprende además

un controlador de ventana (310) para proveer información de control de ventana (311) que indica una pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, el calculador de parámetros (320) comprende un formador de ventanas controlado por el controlador de ventanas (310), en donde el formador de ventanas está configurado para aplicar la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis y una función de ventana de análisis (111-2) a ser seleccionada por un comparador (340) a la señal de alta frecuencia (101-4), el analizador de señal (110) comprende un módulo de interconexiones (330), que está configurado para generar una pluralidad (331- 1) de señales interconectadas en base a la señal de baja frecuencia (101-2), la información de control de ventana (311) y parámetros de BWE (321-2), en donde las señales interconectadas (331-1) comprenden bandas de frecuencia superior (331-2) generadas a partir de la banda de frecuencia central (101-3);

un comparador (340) que está configurado para determinar una pluralidad (341-2) de parámetros de comparación en base a una comparación de las señales interconectadas (331-1) y una señal de referencia que es la señal de audio (101-1) o señal (101-4; 101-2) derivada de la señal de audio, en donde la pluralidad (341-2) de parámetros de comparación corresponde a la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, y en donde el comparador (340) está configurado además para proveer una indicación de ventana (341-1)correspondiente a una función de ventana de análisis (111-2) para la cual un parámetro de comparación satisface una condición predeterminada; y

un interfaz de salida (350) para proveer una señal de audio codificada (351), la señal de audio codificada (351) que comprende la indicación de ventana (341-1).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/059025.

Solicitante: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V..

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANSASTRASSE 27C 80686 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: DISCH,SASCHA, ERTEL,CHRISTIAN, MULTRUS,MARKUS, NAGEL,Frederik, LECOMTE,Jérémie, WARMBOLD,PATRICK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G10L19/02 SECCION G — FISICA.G10 INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA.G10L ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE LA VOZ; PROCESAMIENTO DE LA VOZ O EL HABLA; CODIFICACION O DESCODIFICACION DEL AUDIO O LA VOZ.G10L 19/00 Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales de audio para la reducción de la redundancia, p.ej. en codificadores vocales; Codificación o decodificación de la voz o de señales de audio, utilizando modelos filtro-fuente o el análisis psicoacústico (en instrumentos musicales G10H). › utilizando análisis espectrales, p. ej. codificadores vocales de transformación o codificadores vocales subbanda.
  • G10L19/14
  • G10L21/02 G10L […] › G10L 21/00 Tratamiento de la señal de la voz para producir otra señal audible o no audible, p.ej. visual o táctil, con el fin de modificar su calidad o su inteligibilidad (G10L 19/00  tiene prioridad). › 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).
  • G10L21/04 G10L 21/00 […] › Compresión o expansión temporales.

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Fragmento de la descripción:

Codificador de extensión de ancho de banda, descodificador de extensión de ancho de banda y vocoder de fase, así como métodos correspondientes y programa de computadora

[1] La presente invención es concerniente con el procesamiento de señales de audio y en particular con un codificador de extensión de ancho de banda, un método para codificar una señal de audio, un descodificador de extensión de ancho de banda, un método para descodificar una señal de audio codificada, un vocoder de fase y una señal de audio.

[2] Además, modalidades de la presente invención son concernientes con una aplicación de un vocoder de fase para estiramiento de tiempo puro, independiente de la extensión de ancho de banda.

[3] El almacenamiento o transmisión de señales de audio es frecuentemente sometido a restricciones de velocidades de bits estrictas. Estas restricciones son usualmente tomadas en cuenta mediante el uso de codificadores/descodificadores ("codee") que comprimen eficientemente la señal de audio en términos de la velocidad de información necesaria para almacenar o transmitir la señal. En el pasado, los codificadores fueron forzados a reducir drásticamente el ancho de banda de audio cuando solamente una velocidad de bits muy baja está disponible. Los codees de audio moderno son aptos de codificar señales de banda ancha al utilizar métodos de extensión de anchos de banda (BWE), como se describe en M. Dietz, L. Liljeryd, K. Kjórling y O. Kunz, "Spectral Band Replicaron, a novel approach in audio coding" en la 112a Convención AES, Münich, mayo de 22; S. Meltzer, R. Bóhm y F. Henn, "SBR enhanced audio codees for digital broadeasting such as "Digital Radio Mondiale" (DRM)", en la 112a Convención AES, Münich, mayo de 22; T. Zlegler, A. Ehret, P. Rkstrand y M. Lutzky, "Enhancing mp3 with SBR: Features and Capabilities of the new mp3PRO Algorlthm" en la 112a Convención AES, Münich, mayo de 22; Estándar Internacional ISO/IEC 14496-3: 21/FDPAM 1, "Bandwidth Extensión", ISO/IEC, 22; "Speech Bandwidth extensión method and apparatus", Vasu lyengar et al., patente estadounidense 5,455,888; E. larsen, R. M. Aarts y M. Danessis. Efficient high-frecuency bandwidth extensión of music and speech. En la la 112a Convención AES, Münich, Alemania, mayo de 22; R. M. Aarts y M. Danessis. Efficient high-frecuency bandwidth extensión of music and speech. En la 112a Convención AES, Münich, Alemania, mayo de 22; R. M. Aarts, E. Larsen y O. Ouweltjes. An unified approach to low- and hlgh frequeney bandwidth extensión. En la 115a Convención AES, Nueva York, EUA, octubre de 23; K. Káyhkó. A robust Wideband Enhancement for Narrowband Speech Signal. Research Report, Universidad de Helsinki de Teconología, laboratorio de Acústuca y Procesamiento de Señal de Audio, 21; E. Larsen y R. M. Aarts. Audio bandwith Extensión - Application yo psychoacoustics, Signal Processing and Loudspeaker Design. John Wlley & Sons, Ltd., 24; E. Larsen, R. M. Aarts y M. Danessis. Efficient high-frequeney bandwidth extensión of music and speech. En la 112a Convención AES, Münich, Alemania, mayo de 22; J. Makhoul. Spectral Analysis of Speech by Linear Prediction. IEEE Transactions on Audio and RElectroacoustics, AU- 21(3), junio de 1973; Solicitud de patente estadounidense 8/951,29, Ohmori et al. Audio band width extending system and method; patente estadounidense 6895375, Malah, D. y Cox, R.V.: System for a bandwidth extensión of Narrow-band speech and Frederick Nagel, Sascha Sisch, "A harmonic bandwidth extensión method for audio codees", Conferencia Internacional ICASSP sobre Acústica, Lenguaje y Procesamiento de Señal, IEEE CNF, Taipei, Taiwán, abril de 29.

[4] Estos algoritmos dependen de una representación paramétrica del contenido de alta frecuencia (HF). Esta representación es generada a partir de la parte de baja frecuencia (LF) de la señal descodificada por medio de transposición a la región espectral de HF ("parche") y aplicación de un post-procesamiento impulsado por parámetros.

[5] En el arte, son conocidos métodos de extensión de ancho de banda tales como replicación de banda espectral (SBR) o extensión de ancho de banda (HBE). En lo siguiente, estos dos métodos de BWE son descritos brevemente.

[6] Por una parte, la replicación de banda espectral (SBR), como se describe en M. Dietz, L. Liljeryd, K. Kjórling y O. Kunz, "Spectral Band Repllcatlon, a novel approach in audio coding", en la 112a Convención AES, Münich, mayo de 22, utiliza un banco de filtros de espejo de cuadratura (QMF) para generar la información de HF. La aplicación de un llamado algoritmo de "parche", señales de banda QMF más bajas son confiadas a bandas de QMF más alta, conduciendo a una replicación de la Información de la parte de LF en la parte de HF. Subsecuentemente, la parte de HF es generada es adaptada para coincidir estrechamente con la parte de HF original con la ayuda de parámetros que ajustan la envolvente espectral y la tonalidad.

[7] Por otra parte, la extensión de ancho de banda harmónica (HBE) es un esquema de extensión de ancho de banda alternativo basado en vocoders de fase. HBE permite una continuación harmónica del espectro en contraposición con SBR, que depende de un desplazamiento espectral no harmónico. Puede ser utilizado para reemplazar o enmemdar el algoritmo de parcehde SBR.

[8] WO 1/2695 A1 proporciona un método y un aparato para la codificación de envolvente espectral. El documento enseña cómo llevar a cabo y señalar de forma compacta una asignación de tiempo/frecuencla de la

representación de envolvente, y además, codificar los datos de envolvente espectral eficientemente usando codificación adaptatlva direccional de tiempo/frecuencla. El método es aplicable tanto a los sistemas de codificación de audlo natural y sistemas de codificación del habla y es especialmente adecuado para los codificadores que utilizan SBR [WO 98/57436] u otros métodos de reconstrucción de alta frecuencia.

[9] EP 1 672 618 A1 describe un método para la determinación de una frontera de tiempo y una resolución de frecuencia en la codificación de envolvente espectral. Un tipo de trama para una trama actual SBR se determina de acuerdo con un tipo de frontera final de una trama anterior, así como la presencia de un transitorio en la trama SBR actual. Una frontera de Inicio se determina de acuerdo a la frontera final de la trama anterior SBR. Para una trama FIXFIX, se utiliza un ajuste de baja resolución temporal. Para una trama FIXVAR o VARVAR, se lleva a cabo una búsqueda de las fronteras intermedias en la reglón entre el transitorio máximo permitido y ubicación de la frontera final. La frontera final se determina también en esta etapa. Si hay un exceso de capacidad de más fronteras, otra búsqueda se lleva a cabo en la región entre el transitorio y la frontera de Inicio. Para una trama VARFIX, sólo una búsqueda debe llevarse a cabo, en toda la región dividida por una frontera salida variable y una frontera extremo fijo. Todo lo anterior se logra con dos operaciones búsqueda hacia adelante y una operación de búsqueda hacia atrás. Se emplea el mismo principio, que se basa en la evaluación de la variación de la señal de un tiempo de segmento, pero con variaciones menores para adaptarse a los escenarios en los que se aplican.

[1] WO 98/57436 A2 describe un método y un aparato para la mejora de los sistemas de codificación de la fuente. El concepto emplea la reducción de ancho de banda antes de o en el codificador, seguido por la replicación de banda espectral en el decodificador. Esto se logra mediante el uso de nuevos métodos de transposición, en combinación con los ajustes de envolvente espectral. Se ofrece una tasa de bits reducida para una calidad de percepción dada o una calidad de percepción mejorada a una determinada tasa de bits. El concepto está integrado preferiblemente en un codee de hardware o software, pero también puede ser implementado como un procesador independiente en combinación con un codee. El concepto ofrece mejoras sustanciales prácticamente independientes del tipo de codee y el proceso tecnológico.

[11] En Frederlk Nagel et al.: "Un método de extensión de ancho de banda armónica para codees de audio" Acústica, el habla y el procesamiento de señales de 29. ICASSP 29. IEEE CONFERENCIA INTERNACIONAL, IEEE, Piscataway, NJ, EE.UU., 19 de abril de 29 (29-4-19), páginas 145-148, se describe un esquema de extensión de ancho de banda armónica. Codees de audio eficientes para escenarios de aplicación con tasas de bits bajas a menudo se basan en la codificación paramétrlca de la porción de banda superior de frecuencia de una señal, mientras que la porción de banda de frecuencia Inferior de la misma es transportada mediante un método de codificación que... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un codificador de extensión de ancho de banda (1; 3) para codificar una señal de audio (11-1), la señal de audio (11-1) que comprende una señal de baja frecuencia (11-2) que comprende una banda de frecuencia central (11-3) y una señal de alta frecuencia (11-4) que comprende una banda de frecuencia superior (11-5), el codificador (1; 3) comprendiendo:

un analizador de señal (11) para analizar la señal de audio (11-1), la señal de audio (11-1) tiene un bloque (11-6) de muestras de audio, el bloque (11-6) tiene una duración de tiempo especificada, en donde el analizador de señal (11) está configurado para determinar de una pluralidad (111-1) de ventanas de análisis, una ventana de análisis (111-2) a ser usada para efectuar una extensión de ancho de banda en un descodlflcador de extensión de ancho de banda (4);

un codificador central (12) para codificar la señal de baja frecuencia (11-2) para obtener una señal de baja frecuencia codificada (121; y

un calculador de parámetros (13; 32) para calcular parámetros de extensión de ancho de banda (131; 321-2) a partir de la señal de alta frecuencia (11-4)

el codificador de extensión de ancho de banda (3) comprende además

un controlador de ventana (31) para proveer información de control de ventana (311) que indica una pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, el calculador de parámetros (32) comprende un formador de ventanas controlado por el controlador de ventanas (31), en donde el formador de ventanas está configurado para aplicar la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis y una función de ventana de análisis (111-2) a ser seleccionada por un comparador (34) a la señal de alta frecuencia (11-4), el analizador de señal (11) comprende un módulo de interconexiones (33), que está configurado para generar una pluralidad (331-

1) de señales interconectadas en base a la señal de baja frecuencia (11-2), la información de control de ventana (311) y parámetros de BWE (321-2), en donde las señales interconectadas (331-1) comprenden bandas de frecuencia superior (331-2) generadas a partir de la banda de frecuencia central (11-3);

un comparador (34) que está configurado para determinar una pluralidad (341-2) de parámetros de comparación en base a una comparación de las señales interconectadas (331-1) y una señal de referencia que es la señal de audio (11-1) o señal (11-4; 11-2) derivada de la señal de audio, en donde la pluralidad (341-2) de parámetros de comparación corresponde a la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, y en donde el comparador (34) está configurado además para proveer una indicación de ventana (341-1)correspondiente a una función de ventana de análisis (111-2) para la cual un parámetro de comparación satisface una condición predeterminada; y

un interfaz de salida (35) para proveer una señal de audio codificada (351), la señal de audio codificada (351) que comprende la indicación de ventana (341-1).

2. Un descodificador de extensión de ancho de banda (2; 6; 14) para descodificar una señal de audio codificada (21-1; 61-1; 1411-1), la señal de audio codificada (21-1; 61-1; 1411-1) comprende una señal de baja frecuencia codificada (21-2; 61-2; 1411-2) y parámetros de banda superior (21-3; 61-3; 1411-3), el descodificador (2; 6; 14) comprendiendo:

un descodificador central (21; 68; 142) para descodificar la señal de baja frecuencia codificada (21-2; 61-2; 1411-2), en donde la señal de baja frecuencia descodificada (211-1; 681-1; 1421) comprende una banda de frecuencia central (211-2; 681-2; 1425);

un módulo de interconexiones (22; 146-2) que está configurado para generar una señal interconectada (221-1; 671; 1461) en base a la señal de baja frecuencia descodificada (211-1; 681-1; 1421) y los parámetros de banda superior (21-3; 61-3; 1411-3), en donde la señal interconectada (221-1; 671; 1461) comprende una banda de frecuencia superior (221-2) generada a partir de la banda de frecuencia central (211-2;

681-2; 1425); y

un combinador (23; 69; 148) que está configurado para combinar la señal interconectada (221- 1; 671; 1461) y la señal de baja frecuencia descodificada (211-1; 681-1; 1421) para obtener una señal de salida combinada (231-1; 691; 1481),

en donde el módulo de Interconexiones (22) comprende

un formador de ventanas de análisis (61) para aplicar una pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis a la señal de baja frecuencia descodlflcada (681-1) para obtener una pluralidad (611) de señales de baja frecuencia representadas en ventanas;

un convertidor de tlempo/espectro (62) para convertir las señales de baja frecuencia representadas en ventana (611) a espectros (621);

un procesador de dominio de frecuencia (63) para procesar los espectros (621) en un dominio de frecuencia para obtener espectros modificados (631);

un convertidor de frecuencia/tiempo (64) para convertir los espectros modificados (631) en señales de dominio de tiempo modificadas (641);

un formador de ventanas de síntesis (65) para aplicar una pluralidad de funciones de ventana a las señales de dominio de tiempo modificadas (641), en donde las funciones de ventana de síntesis se hacen coincidir con las funciones de ventana de análisis para obtener señales de dominio de tiempo modificadas representadas en ventana (651); y

un comparador (66) que está configurado para determinar una pluralidad de parámetros de comparación en base a una comparación de la pluralidad (651) de señales de dominio de tiempo modificadas

representadas en ventana y la señal de baja frecuencia descodificada (681-1), en donde la pluralidad de parámetros de comparación corresponde a la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, y en donde el comparador (66) está configurado además para seleccionar una función de ventana de análisis y una función de ventana de síntesis para la cual un parámetro de comparación satisface una condición predeterminada, y en donde el módulo de Interconexión (22) está configurado para generar una señal interconectada (671) en base a la señal de baja frecuencia descodificada (681-1), la función de ventana de análisis y la función de ventana de síntesis seleccionadas por el comparador (66) y los parámetros de banda superior (61-3).

3. El codificador (3) o descodificador (5) de extensión de ancho de banda de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, en donde el comparador (34; 66; 7) está configurado para calcular una pluralidad (73-1) de parámetros de medida de planitud espectral (SFM) para las señales interconectadas (331-1) o las señales de dominio de tiempo modificadas representadas en ventana (651) y un parámetro de SFM de referencia (73-2) derivado de la señal de audio (11-1) o la señal de baja frecuencia descodificada (681-1) y para determinar la pluralidad (75) de parámetros de comparación en base a una comparación de los parámetros de SFM (73-1) y el parámetro de SFM de referencia (73-2).

4. El codificador de extensión de ancho de banda (5) según la reivindicación 9, que comprende además:

un descodificador central (52) para descodificar la señal de baja frecuencia codificada (121) para obtener una señal de baja frecuencia descodificada (521).

5. Un procesador de vocoder de fase (12) para procesar una señal de audio (121), el procesador de vocoder de fase comprendiendo:

un formador de ventanas de análisis (121) para aplicar una pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis a la señal de audio (121) o una señal (122) derivada de la señal de audio, la señal de audio (121) tiene un bloque (11-6) de muestras de audio, el bloque (11-6) tiene una duración de tiempo especificada, para obtener una pluralidad (1211) de señales de audio representadas en ventana;

un convertidor de tiempo/espectro (122) para convertir las señales de audio representadas en ventana (1211) en espectros (1221);

un procesador de dominio de frecuencia (123) para procesar los espectros (1221) en un dominio de frecuencia para obtener los espectros modificados (1231);

un convertidor de frecuencia/tiempo (124) para convertir los espectros modificados (1231) en señales de dominio de tiempo modificadas (1241);

un formador de ventanas de síntesis (125) para aplicar una pluralidad de funciones de ventana de síntesis a las señales de dominio de tiempo modificadas (1241), en donde las funciones de ventana de síntesis se hacen coincidir con las funciones de ventana de análisis, para obtener señales de dominio de tiempo modificadas representadas en ventana (1251);

un comparador (126) que está configurado para determinar una pluralidad de parámetros de comparación en base a una comparación de la pluralidad (1251) de señales de dominio de tiempo modificadas representadas en ventana y la señal de audio (121) o una señal (122) derivada de la señal de audio, en donde la pluralidad de parámetros de comparación corresponde a la pluralidad de funciones de ventana de análisis, y en donde el comparador (126) está configurado además para seleccionar una función de ventana de análisis y una función de venta de síntesis para la cual un parámetro de comparación satisface una condición predeterminada; y

un sumador de superposición (127) para agregar o sumar bloques traslapantes de una señal de dominio de tiempo modificada representada en ventana (1255) para obtener una señal dispersada temporalmente (1271), en donde el sumador de superposición (127) está configurado para procesar bloques de la señal de dominio de tiempo modificada representada en ventana (1255) habiendo sido modificada por una función de ventana de análisis y una función de ventana de síntesis seleccionadas por el comparador (126).

6. Un método (1; 3) para codificar una señal de audio (11-1), la señal de audio (11-1) comprende una señal de baja frecuencia (11-2) que comprende una banda de frecuencia central (11-3) y una señal de alta frecuencia (11-4)que comprende una banda de frecuencia superior (11-5), el método (1; 3) comprendiendo:

analizar (11) la señal de audio (11-1), la señal de audio (11-1) tiene un bloque (11-6) de muestras de audio, el bloque (11-6) tiene una duración de tiempo especificada para determinar, de una pluralidad (111-1 )de ventanas de análisis, una ventana de análisis (111-2)a ser usada para efectuar una extensión de ancho de banda en un descodificador de extensión de ancho de banda (4);

codificar (12) la señal de baja frecuencia (12-2) para obtener una señal de baja frecuencia codificada (121); y

calcular (13; 32; 83; 13) parámetros de extensión de ancho de banda a partir de la señal de alta frecuencia (11-4)

el método comprende además

proveer información de control de ventana (311) que indica una pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, aplicar la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis y una función de ventana de análisis (111-2) a ser seleccionada por un comparador (34) a la señal de alta frecuencia (11-4), generar una pluralidad (331-1) de señales interconectadas en base a la señal de baja frecuencia (11-2), la información de control de ventana (311) y parámetros de BWE (321-2), en donde las señales interconectadas (331-1) comprenden bandas de frecuencia superior (331-2) generadas a partir de la banda de frecuencia central (11-3);

determinar una pluralidad (341-2) de parámetros de comparación en base a una comparación de las señales interconectadas (331-1) y una señal de referencia que es la señal de audio (11-1) o señal (11-4; 11-

2) derivada de la señal de audio, en donde la pluralidad (341-2) de parámetros de comparación corresponde a la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, y proveer una indicación de ventana (341-1) correspondiente a una función de ventana de análisis (111-2) para la cual un parámetro de comparación satisface una condición predeterminada; y

proveer una señal de audio codificada (351), la señal de audio codificada (351) que comprende la indicación de ventana (341-1).

7. Un método (2; 6; 14) para descodlflcar una señal de audio codificada (21-1; 61-1; 1411-1), la señal de audio codificada (21-1; 61-1; 1411-1) comprende una señal de baja frecuencia codificada (21-2; 61-2; 1411-2) y parámetros de banda superior (21-3; 61-3; 1411-3), el método (2; 6; 14) comprendiendo:

descodlflcar (21; 68; 1429) la señal de baja frecuencia codificada (21-2; 61-2; 1411-2), en donde la señal de baja frecuencia descodlflcada (211-1; 681-1; 1421) comprende una banda de frecuencia central (211-2; 681-2; 1425);

generar (22; 146-2) una señal ¡nterconectada (221-1; 671; 1461) en base a la señal de baja frecuencia descodlflcada (211-1; 681-1; 1421) y los parámetros de banda superior (21-3; 61-3; 1411-3), en donde la señal interconectada (221-1; 671; 1461) comprende una banda de frecuencia superior (221-2) generada de la banda de frecuencia central (211-2; 681-2; 1425); y

combinar (23; 69; 148) la señal ¡nterconectada (221-1; 671; 1461) y la señal de baja frecuencia descodificada (211-1; 681-1; 1421) para obtener una señal de salida combinada (231-1; 691; 1481) en donde generar (22) una señal ¡nterconectada comprende

aplicar una pluralidad (111-1) de fundones de ventana de análisis a la señal de baja frecuencia descodificada (681-1) para obtener una pluralidad (611) de señales de baja frecuencia representadas en ventanas;

convertirlas señales de baja frecuencia representadas en ventana (611) a espectros (621); procesar los espectros (621) en un dominio de frecuencia para obtener espectros modificados

(631);

convertir los espectros modificados (631) en señales de dominio de tiempo modificadas (641); aplicar una pluralidad de fundones de ventana a las señales de dominio de tiempo modificadas (641), en donde las fundones de ventana de síntesis se hacen coincidir con las fundones de ventana de análisis para obtener señales de dominio de tiempo modificadas representadas en ventana (651); y

determinar una pluralidad de parámetros de comparación en base a una comparación de la pluralidad (651) de señales de dominio de tiempo modificadas representadas en ventana y la señal de baja frecuencia descodificada (681-1), en donde la pluralidad de parámetros de comparación corresponde a la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, seleccionar una función de ventana de análisis y una función de ventana de síntesis para la cual un parámetro de comparación satisface una condición predeterminada, y generar una señal interconectada (671) en base a la señal de baja frecuencia descodificada (681-1), la función de ventana de análisis y la función de ventana de síntesis seleccionadas por el comparador (66) y los parámetros de banda superior (61-3).

8. Un método para procesar una señal de audio (121) mediante un procesador de vocoder de fase (12), el método comprendiendo:

aplicar una pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis a la señal de audio (121) o una señal (122) derivada de la señal de audio, la señal de audio (121) tiene un bloque (11-6) de muestras de audio, el bloque (11-6) tiene una duración de tiempo especificada, para obtener una pluralidad (1211) de señales de audio representadas en ventana mediante un formador de ventanas de análisis (121);

convertir las señales de audio representadas en ventana (1211) en espectros (1221) mediante un convertidor de tiempo/espectro (122);

procesar los espectros (1221) en un dominio de frecuencia para obtener los espectros modificados (1231) mediante un procesador de dominio de frecuencia (123);

convertir los espectros modificados (1231) en señales de dominio de tiempo modificadas (1241) mediante un convertidor de frecuencia/tiempo (124);

aplicar una pluralidad de funciones de ventana de síntesis a las señales de dominio de tiempo modificadas (1241), en donde las funciones de ventana de síntesis se hacen coincidir con las funciones de ventana de análisis, para obtener señales de dominio de tiempo modificadas representadas en ventana (1251) mediante un formador de ventanas de síntesis (125);

determinar una pluralidad de parámetros de comparación en base a una comparación de la pluralidad (1251) de señales de dominio de tiempo modificadas representadas en ventana y la señal de audio (121) o una señal (122) derivada de la señal de audio, en donde la pluralidad de parámetros de comparación corresponde a la pluralidad de funciones de ventana de análisis mediante un comparador (126), y seleccionar una función de ventana de análisis y una función de venta de síntesis para la cual un parámetro de comparación satisface una condición predeterminada mediante el comparador (126); y

agregar o sumar bloques traslapantes de una señal de dominio de tiempo modificada representada en ventana (1255) para obtener una señal dispersada temporalmente (1271) mediante un sumador de superposición (127), y procesar bloques de la señal de dominio de tiempo modificada representada en ventana (1255) habiendo sido modificada por una función de ventana de análisis y una función de ventana de síntesis seleccionadas por el

comparador (126) mediante el sumador de superposición (127).

9. Un codificador de extensión de ancho de banda (5) para codificar una señal de audio (11-1), la señal de audio (11-1) que comprende una señal de baja frecuencia (11-2) que comprende una banda de frecuencia central (11-3) y una señal de alta frecuencia (11-4) que comprende una banda de frecuencia superior (11-5), el codificador (5) comprendiendo:

un analizador de señal (11) para analizar la señal de audio (11-1), la señal de audio (11-1) tiene un bloque (11-6) de muestras de audio, el bloque (11-6) tiene una duración de tiempo especificada, en donde el analizador de señal (11) está configurado para determinar de una pluralidad (111-1) de ventanas de análisis, una ventana de análisis (111-2) a ser usada para efectuar una extensión de ancho de banda en un descodificador de extensión de ancho de banda (2);

un codificador central (12) para codificar la señal de baja frecuencia (11-2) para obtener una señal de baja frecuencia codificada (121); y

un calculador de parámetros (32) para calcular parámetros de extensión de ancho de banda (321- 2) a partir de la señal de alta frecuencia (11-4)

el codificador de extensión de ancho de banda (3) comprende además

un controlador de ventana (31) para proveer información de control de ventana (311) que indica una pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, el calculador de parámetros (32) comprende un formador de ventanas controlado por el controlador de ventanas (31), en donde el formador de ventanas está configurado para aplicar la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis y una función de ventana de análisis (111-2) a ser seleccionada por un comparador (51) a la señal de alta frecuencia (11-4), el analizador de señal (11) comprende un módulo de Interconexiones (33), que está configurado para generar una pluralidad (331- 1) de señales interconectadas en base a la señal de baja frecuencia (11-2), la información de control de ventana (311) y parámetros de extensión de ancho de banda (321-1), en donde las señales interconectadas (331-1) comprenden bandas de frecuencia superior (331-2) generadas a partir de la banda de frecuencia central (11-3), y en donde el formador de ventana está configurado para aplicar la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis a la señal de baja frecuencia (11-2);

un comparador (51) que está configurado para determinar una pluralidad de parámetros de comparación en base a una comparación de las señales interconectadas (331-1) y una señal de baja frecuencia de referencia (11-2) derivada de la señal de audio, en donde la pluralidad de parámetros de comparación corresponde a la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, y en donde el comparador (51) está configurado además para proveer una indicación de ventana (511) correspondiente a una función de ventana de análisis para la cual un parámetro de comparación satisface una condición predeterminada; y

un interfaz de salida (53) para proveer una señal de audio codificada, la señal de audio codificada (531) que no comprende la Indicación de ventana (511).

1. Un método (5) para codificar una señal de audio (11-1), la señal de audio (11-1) que comprende una señal de baja frecuencia (11-2) que comprende una banda de frecuencia central (11-3) y una señal de alta frecuencia (11-4) que comprende una banda de frecuencia superior (11-5), el método (5) comprendiendo:

analizar (11), mediante un analizador de señal, la señal de audio (11-1), la señal de audio (11- 1) tiene un bloque (11-6) de muestras de audio, el bloque (11-6) tiene una duración de tiempo especificada, para determinar, de una pluralidad (111-1) de ventanas de análisis, una ventana de análisis (111-2) a ser usada para efectuar una extensión de ancho de banda en un descodificador de extensión de ancho de banda (2);

codificar (12) la señal de baja frecuencia (11-2) para obtener una señal de baja frecuencia codificada (121); y

calcular (32), mediante un calculador de parámetros, parámetros de extensión de ancho de banda a partir de la señal de alta frecuencia (11-4)

proveer información de control de ventana (311) que indica una pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, el calculador de parámetros (32) comprende un formador de ventanas controlado por el controlador de ventanas (31), en donde el formador de ventanas está configurado para aplicar la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis y una función de ventana de análisis (111-2) a ser seleccionada por un comparador (51) a la señal de alta frecuencia (11-4), el analizador de señal (11) comprende un módulo de Interconexiones (33), que está configurado para generar una pluralidad (331-1) de señales interconectadas en base a la señal de baja frecuencia (11-2), la información de control de ventana (311) y parámetros de extensión de ancho de banda (321-1), en donde las señales interconectadas (331-1) comprenden bandas de frecuencia superior (331-2) generadas a partir de la banda de frecuencia central (11-3), y en donde el módulo de interconexiones (33) comprende un formador de ventana controlador por el controlador de ventanas (31), y en donde el formador de ventana está configurado para aplicar la pluralidad (111-1) de fundones de ventana de análisis a la señal de baja frecuencia (11-2);

determinar, mediante un comparador, una pluralidad de parámetros de comparación en base a una comparación de las señales Interconectadas (331-1) y una señal de baja frecuencia de referencia (11-2) derivada de la señal de audio, en donde la pluralidad de parámetros de comparación corresponde a la pluralidad (111-1) de funciones de ventana de análisis, y en donde el comparador (51) está configurado además para proveer una indicación de ventana (511) correspondiente a una función de ventana de análisis para la cual un parámetro de comparación satisface una condición predeterminada; y

proveer, mediante un interfaz de salida, una señal de audio codificada, la señal de audio codificada

(531) que no comprende la indicación de ventana (511).

11. Un programa de computadora que tiene un código de programa para implementar cualquiera de los métodos según una de las reivindicaciones 6 a 8, o 1, cuando el programa de computadora se ejecuta en una 5 computadora.


 

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