(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーチエンコーダにおいて、オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンド信号の第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンド信号の第２のグループへとフィルタ処理することと、
線形予測分析を実施することによって、サブバンド信号の前記第２のグループ中の第１のサブバンドの第１の残差信号を生成することと、
サブバンド信号の前記第２のグループ中の第２のサブバンドの第２の残差信号を生成することと、
ローバンド信号を生成するためにサブバンド信号の前記第１のグループを結合することと、ローバンド励振信号を生成するために前記ローバンド信号を量子化することと、
前記ローバンド励振信号と非線形処理機能とに基づいて高調波拡張信号を生成することと、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンド信号の第３のグループを生成することと、ここにおいて、サブバンドの前記第３のグループがサブバンドの前記第２のグループに対応する、
サブバンド信号の前記第３のグループ中の第１のサブバンド信号のための第１の調整パラメータと、サブバンド信号の前記第３のグループ中の第２のサブバンド信号のための第２の調整パラメータとを決定することと、ここにおいて、前記第１の調整パラメータが前記第１の残差信号のエネルギーをサブバンドの前記第３のグループの前記第１のサブバンド信号のエネルギーとを実質的に一致させるための利得を調整し、およびここにおいて、前記第２の調整パラメータが前記第２の残差信号のエネルギーをサブバンドの前記第３のグループの前記第２のサブバンド信号のエネルギーと実質的に一致させるための利得を調節する、
を備える方法。
【請求項２】
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが線形予測係数調整パラメータに対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記オーディオ信号の符号化バージョンからの前記オーディオ信号の再構成中の調整を可能にするために、前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとを前記オーディオ信号の前記符号化バージョン中に挿入することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
サブバンド信号の前記第３のグループを生成することは、
ハイバンド励振信号を生成するために前記高調波拡張信号を被変調雑音と混合することと、ここにおいて、前記被変調雑音と前記高調波拡張信号とが混合ファクタに基づいて混合される、
前記ハイバンド励振信号をサブバンド信号の前記第３のグループへとフィルタ処理することと
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記混合ファクタが、ピッチラグ、サブバンド信号の前記第１のグループに関連する適応コードブック利得、またはサブバンド信号の前記第１のグループとサブバンド信号の前記第２のグループとの間のピッチ相関のうちの少なくとも１つに基づいて決定される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
サブバンド信号の前記第３のグループを生成することは、
前記高調波拡張信号を複数のサブバンド信号へとフィルタ処理することと、
複数のハイバンド励振信号を生成するために前記複数のサブバンド信号の各サブバンド信号を被変調雑音と混合することと、ここにおいて、前記複数のハイバンド励振信号がサブバンド信号の前記第３のグループに対応する、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記被変調雑音と前記複数のサブバンド信号の第１のサブバンド信号とが第１の混合ファクタに基づいて混合され、前記被変調雑音と前記複数のサブバンド信号の第２のサブバンド信号とが第２の混合ファクタに基づいて混合される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンド信号の第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンド信号の第２のグループへとフィルタ処理するための手段と、
線形予測分析を実施することによって、サブバンドの前記第２のグループ中の第１のサブバンドの第１の残差信号を生成するための手段と、
サブバンド信号の前記第２のグループ中の第２のサブバンドの第２の残差信号を生成するための手段と、
ローバンド信号を生成するためにサブバンド信号の前記第１のグループを結合するための手段と、ローバンド励振信号を生成するために前記ローバンド信号を量子化するための手段と、
前記ローバンド励振信号と非線形処理機能とに基づいて高調波拡張信号を生成するための手段と、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンド信号の第３のグループを生成するための手段と、ここにおいて、サブバンドの前記第３のグループがサブバンドの前記第２のグループに対応する、
サブバンド信号の前記第３のグループ中の第１のサブバンド信号のための第１の調整パラメータと、サブバンド信号の前記第３のグループ中の第２のサブバンド信号のための第２の調整パラメータとを決定するための手段と、ここにおいて、前記第１の調整パラメータが前記第１の残差信号のエネルギーをサブバンドの前記第３のグループの前記第１のサブバンド信号のエネルギーとを実質的に一致させるための利得を調整し、およびここにおいて、前記第２の調整パラメータが前記第２の残差信号のエネルギーをサブバンド信号の前記第３のグループの前記第２のサブバンド信号のエネルギーと実質的に一致させるための利得を調節する、
を備える装置。
【請求項９】
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが線形予測係数調整パラメータに対応する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
スピーチエンコーダにおけるプロセッサによって実行されたとき、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の任意の方法を前記プロセッサに行わせる命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
[0001]本出願は、その内容全体が参照により組み込まれる、両方とも「ＨＩＧＨ−ＢＡＮＤ  ＳＩＧＮＡＬ  ＭＯＤＥＬＩＮＧ」と題する、２０１４年１２月１２日に出願された米国特許出願第１４／５６８，３５９号および２０１３年１２月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／９１６，６９７号の優先権を主張する。
【０００２】
[0002]本開示は、一般に信号処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]技術の進歩は、より小さく、より強力なコンピューティングデバイスをもたらした。たとえば、現在、小型で、軽量で、ユーザによって容易に持ち運ばれるポータブルワイヤレス電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、およびページングデバイスなどのワイヤレスコンピューティングデバイスを含む、様々なポータブルパーソナルコンピューティングデバイスが存在する。より具体的には、セルラー電話およびインターネットプロトコル（ＩＰ）電話などのポータブルワイヤレス電話は、ワイヤレスネットワークを介して音声およびデータパケットを通信することができる。さらに、多くのそのようなワイヤレス電話は、その中に組み込まれる他のタイプのデバイスを含む。たとえば、ワイヤレス電話は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルレコーダ、およびオーディオファイルプレーヤをも含むことができる。
【０００４】
[0004]旧来の電話システム（たとえば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ））では、信号帯域幅が、３００ヘルツ（Ｈｚ）〜３．４キロヘルツ（ｋＨｚ）の周波数範囲に限定される。セルラーテレフォニーおよびボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）など、広帯域（ＷＢ）適用例では、信号帯域幅が、５０Ｈｚ〜７ｋＨｚの周波数範囲にわたり得る。超広帯域（ＳＷＢ）コーディング技術は、最大約１６ｋＨｚに及ぶ帯域をサポートする。３．４ｋＨｚの狭帯域テレフォニーから１６ｋＨｚのＳＷＢテレフォニーの信号帯域幅まで拡張することにより、信号再構成、了解度、および自然度の品質を改善し得る。
【０００５】
[0005]ＳＷＢコーディング技法は、通常、信号の低周波数部分（たとえば、５０Ｈｚ〜７ｋＨｚ、「ローバンド」とも呼ばれる）を符号化および送信することを含む。たとえば、ローバンドは、フィルタパラメータおよび／またはローバンド励振信号を使用して表され得る。しかしながら、コーディング効率を改善するために、信号のより高い周波数部分（たとえば、７ｋＨｚ〜１６ｋＨｚ、「ハイバンド」とも呼ばれる）が、完全には符号化および送信されないことがある。代わりに、受信機は、ハイバンドを予測するために信号モデリングを利用し得る。いくつかの実施態様では、ハイバンドに関連するデータは、予測を支援するために受信機に提供され得る。そのようなデータは、「サイド情報」と呼ばれることがあり、利得情報、線スペクトル周波数（ＬＳＦ、線スペクトル対（ＬＳＰ）とも呼ばれる）などを含み得る。ローバンド信号の属性は、サイド情報を生成するために使用され得るが、しかしながら、ローバンドとハイバンドとの間のエネルギー不均衡が、ハイバンドの特性を不正確に特徴づけるサイド情報をもたらすことがある。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]ハイバンド信号モデリングを実施するためのシステムおよび方法が開示される。第１のフィルタ（たとえば、直交ミラーフィルタ（ＱＭＦ）バンクまたは擬似ＱＭＦバンク）は、オーディオ信号を、オーディオ信号のローバンド部分に対応するサブバンドの第１のグループと、オーディオ信号のハイバンド部分に対応するサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理し得る。オーディオ信号のローバンド部分に対応するサブバンドのグループと、オーディオ信号のハイバンド部分に対応するサブバンドのグループは、共通のサブバンドを有することも、有しないこともある。合成フィルタバンクは、サブバンドの第１のグループを結合してローバンド信号（たとえば、ローバンド残差信号）を生成し得、ローバンド信号はローバンドコーダに提供され得る。ローバンドコーダは、ローバンド励振信号を生成し得る線形予測コーダ（ＬＰコーダ）を使用してローバンド信号を量子化し得る。非線形変換プロセスは、ローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号（a harmonically extended signal）を生成し得る。非線形励振信号の帯域幅は、オーディオ信号のよりローバンド部分よりも大きくなり、オーディオ信号全体の帯域幅程度に大きくさえもなり得る。たとえば、非線形変換生成器は、ローバンド励振信号をアップサンプリングし得、アップサンプリングされた信号を非線形関数を通して処理して、ローバンド励振信号の帯域幅よりも大きい帯域幅を有する高調波拡張信号を生成し得る。
【０００７】
[0007]特定の実施形態では、第２のフィルタは、高調波拡張信号を複数のサブバンドに分割し得る。この実施形態では、サブバンドの第２のグループ（たとえば、高調波拡張信号のハイバンドに対応するサブバンド）に対応するサブバンドの第３のグループを生成するために、高調波拡張信号の複数のサブバンドのうちの各サブバンドに被変調雑音が加算され得る。別の特定の実施形態では、第２のフィルタに提供されるべきであるハイバンド励振信号を生成するために、被変調雑音が高調波拡張信号と混合され得る。この実施形態では、第２のフィルタは、ハイバンド励振信号をサブバンドの第３のグループに分割し得る。
【０００８】
[0008]第１のパラメータ推定器は、サブバンドの第２のグループ中の対応するサブバンドのメトリックに基づいて、サブバンドの第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータを決定し得る。たとえば、第１のパラメータ推定器は、サブバンドの第３のグループ中の第１のサブバンドと、オーディオ信号の対応するハイバンド部分との間のスペクトル関係および／または時間エンベロープ関係を決定し得る。同様にして、第２のパラメータ推定器は、サブバンドの第２のグループ中の対応するサブバンドのメトリックに基づいて、サブバンドの第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定し得る。調整パラメータは、デコーダがオーディオ信号のハイバンド部分を再構成するのを支援するために、量子化され、他のサイド情報とともにデコーダに送信され得る。
【０００９】
[0009]特定の態様では、方法が、スピーチエンコーダにおいて、オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理することを含む。本方法はまた、サブバンドの第１のグループに基づいて高調波拡張信号を生成することを含む。本方法は、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成することをさらに含む。サブバンドの第３のグループはサブバンドの第２のグループに対応する。本方法はまた、サブバンドの第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータまたはサブバンドの第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定することを含む。第１の調整パラメータはサブバンドの第２のグループ中の第１のサブバンドのメトリックに基づき、第２の調整パラメータはサブバンドの第２のグループ中の第２のサブバンドのメトリックに基づく。
【００１０】
[0010]別の特定の態様では、装置が、オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理するように構成された第１のフィルタを含む。本装置はまた、サブバンドの第１のグループに基づいて高調波拡張信号を生成するように構成された非線形変換生成器を含む。本装置は、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成するように構成された第２のフィルタをさらに含む。サブバンドの第３のグループはサブバンドの第２のグループに対応する。本装置はまた、サブバンドの第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータまたはサブバンドの第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定するように構成されたパラメータ推定器を含む。第１の調整パラメータはサブバンドの第２のグループ中の第１のサブバンドのメトリックに基づき、第２の調整パラメータはサブバンドの第２のグループ中の第２のサブバンドのメトリックに基づく。
【００１１】
[0011]別の特定の態様では、非一時的コンピュータ可読媒体は、スピーチエンコーダにおけるプロセッサによって実行されたとき、オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理することをプロセッサに行わせる命令を含む。命令はまた、サブバンドの第１のグループに基づいて高調波拡張信号を生成することをプロセッサに行わせるように実行可能である。命令は、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成することをプロセッサに行わせるようにさらに実行可能である。サブバンドの第３のグループはサブバンドの第２のグループに対応する。命令はまた、サブバンドの第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータまたはサブバンドの第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定することをプロセッサに行わせるように実行可能である。第１の調整パラメータはサブバンドの第２のグループ中の第１のサブバンドのメトリックに基づき、第２の調整パラメータはサブバンドの第２のグループ中の第２のサブバンドのメトリックに基づく。
【００１２】
[0012]別の特定の態様では、装置が、オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理するための手段を含む。本装置はまた、サブバンドの第１のグループに基づいて高調波拡張信号を生成するための手段を含む。本装置は、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成するための手段をさらに含む。サブバンドの第３のグループはサブバンドの第２のグループに対応する。本装置はまた、サブバンドの第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータまたはサブバンドの第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定するための手段を含む。第１の調整パラメータはサブバンドの第２のグループ中の第１のサブバンドのメトリックに基づき、第２の調整パラメータはサブバンドの第２のグループ中の第２のサブバンドのメトリックに基づく。
【００１３】
[0013]別の特定の態様では、方法が、スピーチエンコーダから受信されたパラメータに基づいて線形予測ベースデコーダによって生成されたローバンド励振信号に基づいてスピーチデコーダにおいて高調波拡張信号を生成することを含む。本方法は、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成することをさらに含む。本方法はまた、スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを調整することを含む。
【００１４】
[0014]別の特定の態様では、装置が、スピーチエンコーダから受信されたパラメータに基づいて線形予測ベースデコーダによって生成されたローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号を生成するように構成された非線形変換生成器を含む。本装置は、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成するように構成された第２のフィルタをさらに含む。本装置はまた、スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを調整するように構成された調整器を含む。
【００１５】
[0015]別の特定の態様では、装置が、スピーチエンコーダから受信されたパラメータに基づいて線形予測ベースデコーダによって生成されたローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号を生成するための手段を含む。本装置は、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成するための手段をさらに含む。本装置はまた、スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを調整するための手段を含む。
【００１６】
[0016]別の特定の態様では、非一時的コンピュータ可読媒体は、スピーチデコーダにおけるプロセッサによって実行されたとき、スピーチエンコーダから受信されたパラメータに基づいて線形予測ベースデコーダによって生成されたローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号を生成することをプロセッサに行わせる命令を含む。命令は、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成することをプロセッサに行わせるようにさらに実行可能である。命令はまた、スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを調整することをプロセッサに行わせるように実行可能である。
【００１７】
[0017]開示する実施形態のうちの少なくとも１つによって提供される特定の利点は、オーディオ信号のハイバンド部分の改善された分解能モデリングを含む。本開示の他の態様、利点、および特徴は、図面の簡単な説明と、発明を実施するための形態と、特許請求の範囲とのセクションを含む、本出願全体を再検討した後に明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】[0018]ハイバンド信号モデリングを実施するように動作可能であるシステムの特定の実施形態を示す図。
【図２】[0019]ハイバンド信号モデリングを実施するように動作可能であるシステムの別の特定の実施形態の図。
【図３】[0020]ハイバンド信号モデリングを実施するように動作可能であるシステムの別の特定の実施形態の図。
【図４】[0021]調整パラメータを使用してオーディオ信号を再構成するように動作可能であるシステムの特定の実施形態の図。
【図５】[0022]ハイバンド信号モデリングを実施するための方法の特定の実施形態のフローチャート。
【図６】[0023]調整パラメータを使用してオーディオ信号を再構成するための方法の特定の実施形態のフローチャート。
【図７】[0024]図１〜図６のシステムおよび方法に従って信号処理演算を実施するように動作可能なワイヤレスデバイスのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[0025]図１を参照すると、ハイバンド信号モデリングを実施するように動作可能であるシステムの特定の実施形態が示されており、全体的に１００と呼ばれる。特定の実施形態では、システム１００は、符号化システムまたは装置に（たとえば、ワイヤレス電話またはコーダ／デコーダ（コーデック）内に）統合され得る。他の実施形態では、システム１００は、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、ＰＤＡ、固定ロケーションデータユニット、またはコンピュータに統合され得る。
【００２０】
[0026]以下の説明では、図１のシステム１００によって実施される様々な機能は、いくつか構成要素またはモジュールによって実施されると説明されることに留意されたい。しかしながら、構成要素およびモジュールのこの分割は、説明のためにすぎない。代替実施形態では、代わりに、特定の構成要素またはモジュールによって実施される機能は、複数の構成要素またはモジュールに分割され得る。その上、代替実施形態では、図１の２つ以上の構成要素またはモジュールが単一の構成要素またはモジュールに統合され得る。図１に示された各構成要素またはモジュールは、ハードウェア（たとえばフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）デバイス、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラなど）、ソフトウェア（たとえば、プロセッサによって実行可能な命令）、またはそれらの任意の組合せを使用して実装され得る。
【００２１】
[0027]システム１００は、入力オーディオ信号１０２を受信するように構成された第１の分析フィルタバンク１１０（たとえば、ＱＭＦバンクまたは擬似ＱＭＦバンク）を含む。たとえば、入力オーディオ信号１０２は、マイクロフォンまたは他の入力デバイスによって提供され得る。特定の実施形態では、入力オーディオ信号１０２はスピーチを含み得る。入力オーディオ信号１０２は、約５０Ｈｚ〜約１６ｋＨｚの周波数範囲内のデータを含むＳＷＢ信号であり得る。第１の分析フィルタバンク１１０は、周波数に基づいて入力音声信号１０２を複数の部分の中にフィルタ処理し得る。たとえば、第１の分析フィルタバンク１１０は、第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループ１２２と、第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループ１２４とを生成し得る。サブバンドの第１のグループ１２２はＭ個のサブバンドを含み得、ここで、Ｍは、０よりも大きい整数である。サブバンドの第２のグループ１２４はＮ個のサブバンドを含み得、ここで、Ｎは、１よりも大きいである整数である。したがって、サブバンドの第１のグループ１２２は少なくとも１つのサブバンドを含み得、サブバンドの第２のグループ１２４は２つ以上のサブバンドを含む。特定の実施形態では、ＭおよびＮは同様の値であり得る。別の特定の実施形態では、ＭおよびＮは異なる値であり得る。サブバンドの第１のグループ１２２およびサブバンドの第２のグループ１２４は、等しいかまたは等しくない帯域幅を有することがあり、重複するかまたは重複しないことがある。代替実施形態では、第１の分析フィルタバンク１１０は、サブバンドの３つ以上のグループを生成し得る。
【００２２】
[0028]第１の周波数範囲は第２の周波数範囲よりも低くなり得る。図１の例では、サブバンドの第１のグループ１２２およびサブバンドの第２のグループ１２４は、重複しない周波数帯域を占有する。たとえば、サブバンドの第１のグループ１２２およびサブバンドの第２のグループ１２４は、それぞれ５０Ｈｚ〜７ｋＨｚおよび７ｋＨｚ〜１６ｋＨｚの重複しない周波数帯域を占有し得る。代替実施形態では、サブバンドの第１のグループ１２２およびサブバンドの第２のグループ１２４は、それぞれ５０Ｈｚ〜８ｋＨｚおよび８ｋＨｚ〜１６ｋＨｚの重複しない周波数帯域を占有し得る。別の代替実施形態では、サブバンドの第１のグループ１２２およびサブバンドの第２のグループ１２４は重複し（たとえば、５０Ｈｚ〜８ｋＨｚおよび７ｋＨｚ〜１６ｋＨｚ）、これにより、第１の分析フィルタバンク１１０のローパスフィルタおよびハイパスフィルタはスムーズなロールオフを有することが可能になり得、それにより、設計が単純になり、ハイパスフィルタおよびローパスフィルタのコストが低減し得る。サブバンドの第１のグループ１２２とサブバンドの第２のグループ１２４を重複させると、受信機におけるローバンド信号とハイバンド信号とのスムーズな混合も可能になり得、それにより、可聴アーティファクトが少なくなり得る。
【００２３】
[0029]図１の例はＳＷＢ信号の処理を示しているが、これは説明のためにすぎないことに留意されたい。代替実施形態では、入力オーディオ信号１０２は、約５０Ｈｚ〜約８ｋＨｚの周波数範囲を有するＷＢ信号であり得る。そのような実施形態では、サブバンドの第１のグループ１２２は約５０Ｈｚ〜約６．４ｋＨｚの周波数範囲に対応し得、サブバンドの第２のグループ１２４は約６．４ｋＨｚ〜約８ｋＨｚの周波数範囲に対応し得る。
【００２４】
[0030]システム１００は、サブバンドの第１のグループ１２２を受信するように構成されたローバンド分析モジュール１３０を含み得る。特定の実施形態では、ローバンド分析モジュール１３０は、符号励振線形予測（ＣＥＬＰ）エンコーダの一実施形態を表し得る。ローバンド分析モジュール１３０は、線形予測（ＬＰ）分析およびコーディングモジュール１３２と、線形予測係数（ＬＰＣ）−ＬＳＰ変換モジュール１３４と、量子化器１３６とを含み得る。ＬＳＰは、ＬＳＦと呼ばれることもあり、２つの用語（ＬＳＰとＬＳＦ）は本明細書では交換可能に使用され得る。ＬＰ分析およびコーディングモジュール１３２は、サブバンドの第１のグループ１２２のスペクトルエンベロープをＬＰＣのセットとして符号化し得る。ＬＰＣは、オーディオの各フレーム（たとえば、１６ｋＨｚのサンプリングレートにおける３２０個のサンプルに対応する、２０ミリ秒（ｍｓ）のオーディオ）、オーディオの各サブフレーム（たとえば、５ｍｓのオーディオ）、またはそれらの任意の組合せについて生成され得る。各フレームまたはサブフレームについて生成されるＬＰＣの数は、実施されるＬＰ分析の「次数」によって決定され得る。特定の実施形態では、ＬＰ分析およびコーディングモジュール１３２は、１０次ＬＰ分析に対応する１１個のＬＰＣのセットを生成し得る。
【００２５】
[0031]ＬＰＣ−ＬＳＰ変換モジュール１３４は、ＬＰ分析およびコーディングモジュール１３２によって生成されたＬＰＣのセットを（たとえば１対１変換を使用して）ＬＳＰの対応するセットに変換し得る。代替的に、ＬＰＣのセットは、パーコール係数、ログ面積比値、イミッタンススペクトル対（ＩＳＰ）、またはイミッタンススペクトル周波数（ＩＳＦ）の対応するセットに１対１に変換され得る。ＬＰＣのセットとＬＳＰのセットとの間の変換は、誤差なしに可逆的であり得る。
【００２６】
[0032]量子化器１３６は、ＬＰＣ−ＬＳＰ変換モジュール１３４によって生成されたＬＳＰのセットを量子化し得る。たとえば、量子化器１３６は、複数のエントリ（たとえば、ベクトル）を含む複数のコードブックを含むか、またはそれらに結合され得る。ＬＳＰのセットを量子化するために、量子化器１３６は、（たとえば、最小２乗または平均２乗誤差などのひずみ尺度に基づいて）ＬＳＰのセット「に最も近い」コードブックのエントリを識別し得る。量子化器１３６は、コードブック中の識別されたエントリのロケーションに対応するインデックス値または一連のインデックス値を出力し得る。したがって、量子化器１３６の出力は、ローバンドビットストリーム１４２中に含まれるローバンドフィルタパラメータを表し得る。
【００２７】
[0033]ローバンド分析モジュール１３０はまた、ローバンド励振信号１４４を生成し得る。たとえば、ローバンド励振信号１４４は、ローバンド分析モジュール１３０によって実施されるＬＰプロセス中に生成されるＬＰ残差信号をコーディングすることによって生成される符号化信号であり得る。
【００２８】
[0034]システム１００は、第１の分析フィルタバンク１１０からサブバンドの第２のグループ１２４を、およびローバンド分析モジュール１３０からローバンド励振信号１４４を受信するように構成されたハイバンド分析モジュール１５０をさらに含み得る。ハイバンド分析モジュール１５０は、サブバンドの第２のグループ１２４とローバンド励振信号１４４とに基づいてハイバンドサイド情報１７２を生成し得る。たとえば、ハイバンドサイド情報１７２はハイバンドＬＰＣおよび／または利得情報（たとえば、調整パラメータ）を含み得る。
【００２９】
[0035]ハイバンド分析モジュール１５０は非線形変換生成器１９０を含み得る。非線形変換生成器１９０は、ローバンド励振信号１４４に基づいて高調波拡張信号を生成するように構成され得る。たとえば、非線形変換生成器１９０は、ローバンド励振信号１４４をアップサンプリングし得、アップサンプリングされた信号を非線形関数を通して処理して、ローバンド励振信号１４４の帯域幅よりも大きい帯域幅を有する高調波拡張信号を生成し得る。
【００３０】
[0036]ハイバンド分析モジュール１５０はまた、第２の分析フィルタバンク１９２を含み得る。特定の実施形態では、第２の分析フィルタバンク１９２は、高調波拡張信号を複数のサブバンドに分割し得る。この実施形態では、サブバンドの第２のグループ１２４に対応するサブバンドの第３のグループ１２６（たとえば、ハイバンド励振信号）を生成するために、複数のサブバンドの各サブバンドに被変調雑音が追加され得る。非限定的な例として、サブバンドの第２のグループ１２４のうちの第１のサブバンド（Ｈ１）は、７ｋＨｚ〜８ｋＨｚにわたる帯域幅を有し得、サブバンドの第２のグループ１２４のうちの第２のサブバンド（Ｈ２）は、８ｋＨｚ〜９ｋＨｚにわたる帯域幅を有し得る。同様に、（第１のサブバンド（Ｈ１）に対応する）サブバンドの第３のグループ１２６のうちの第１のサブバンド（図示せず）は、７ｋＨｚ〜８ｋＨｚにわたる帯域幅を有し得、（第２のサブバンド（Ｈ２）に対応する）サブバンドの第３のグループ１２６のうちの第２のサブバンド（図示せず）は、８ｋＨｚ〜９ｋＨｚにわたる帯域幅を有し得る。別の特定の実施形態では、第２の分析フィルタバンク１９２に提供されるべきであるハイバンド励振信号を生成するために、被変調雑音が高調波拡張信号と混合され得る。この実施形態では、第２の分析フィルタバンク１９２は、ハイバンド励振信号をサブバンドの第３のグループ１２６に分割し得る。
【００３１】
[0037]ハイバンド分析モジュール１５０内のパラメータ推定器１９４は、サブバンドの第２のグループ１２４中の対応するサブバンドのメトリックに基づいて、サブバンドの第３のグループ１２６中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータ（たとえば、ＬＰＣ調整パラメータおよび／または利得調整パラメータ）を決定し得る。たとえば、特定のパラメータ推定器は、サブバンドの第３のグループ１２６中の第１のサブバンドと、入力オーディオ信号１０２の対応するハイバンド部分（たとえば、サブバンドの第２のグループ１２４中の対応するサブバンド）との間のスペクトル関係および／またはエンベロープ関係を決定し得る。同様にして、別のパラメータ推定器は、サブバンドの第２のグループ１２４中の対応するサブバンドのメトリックに基づいて、サブバンドの第３のグループ１２６中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定し得る。本明細書で使用するサブバンドの「メトリック」は、サブバンドを特徴づける任意の値に対応し得る。非限定的な例として、サブバンドのメトリックは、サブバンドの信号エネルギー、サブバンドの残差エネルギー、サブバンドのＬＰ係数などに対応し得る。
【００３２】
[0038]特定の実施形態では、パラメータ推定器１９４は、サブバンドの第２のグループ１２４のうちのサブバンド（たとえば、入力オーディオ信号１０２のハイバンド部分の成分）と、サブバンドの第３のグループ１２６の対応するサブバンド（たとえば、ハイバンド励振信号の成分）との間の関係に従って、少なくとも２つの利得ファクタ（たとえば、調整パラメータ）を計算し得る。利得ファクタは、フレームまたはフレームの何らかの部分にわたる対応するサブバンドのエネルギー間の差分（または比）に対応し得る。たとえば、パラメータ推定器１９４は、エネルギーを各サブバンドの各サブフレームのサンプルの２乗の和として計算し得、それぞれのサブフレームの利得ファクタはそれらのエネルギーの比の平方根であり得る。別の特定の実施形態では、パラメータ推定器１９４は、サブバンドの第２のグループ１２４のうちのサブバンドとサブバンドの第３のグループ１２６の対応するサブバンドとの間の時間変動関係に従って利得エンベロープを計算し得る。しかしながら、入力オーディオ信号１０２（たとえば、ハイバンド信号）のハイバンド部分の時間エンベロープと、ハイバンド励振信号の時間エンベロープは同様である可能性がある。
【００３３】
[0039]別の特定の実施形態では、パラメータ推定器１９４は、ＬＰ分析およびコーディングモジュール１５２と、ＬＰＣ−ＬＳＰ変換モジュール１５４とを含み得る。ＬＰ分析およびコーディングモジュール１５２とＬＰＣ−ＬＳＰ変換モジュール１５４との各々は、ローバンド分析モジュール１３０の対応する構成要素に関して上記で説明したように機能し得るが、（たとえば、各係数、ＬＳＰなどについてより少ないビットを使用して）比較的低分解能で機能し得る。ＬＰ分析およびコーディングモジュール１５２は、変換モジュール１５４によってＬＳＰに変換されコードブック１６３に基づいて量子化器１５６によって量子化される、ＬＰＣのセットを生成し得る。たとえば、ＬＰ分析およびコーディングモジュール１５２、ＬＰＣ−ＬＳＰ変換モジュール１５４、ならびに量子化器１５６は、ハイバンドサイド情報１７２中に含まれるハイバンドフィルタ情報（たとえば、ハイバンドＬＳＰもしくは調整パラメータ）および／またはハイバンド利得情報を決定するためにサブバンドの第２のグループ１２４を使用し得る。
【００３４】
[0040]量子化器１５６は、パラメータ推定器１９４からの調整パラメータをハイバンドサイド情報１７２として量子化するように構成され得る。量子化器はまた、変換モジュール１５４によって提供されるＬＳＰなど、スペクトル周波数値のセットを量子化するように構成され得る。他の実施形態では、量子化器１５６は、ＬＳＦまたはＬＳＰに加えて、またはその代わりに、１つまたは複数の他のタイプのスペクトル周波数値のセットを受信し、量子化し得る。たとえば、量子化器１５６は、ＬＰ分析およびコーディングモジュール１５２によって生成されたＬＰＣのセットを受信し、量子化し得る。他の例としては、量子化器１５６において受信され量子化され得る、パーコール係数、ログ面積比値、およびＩＳＦのセットがある。量子化器１５６は、入力ベクトル（たとえば、ベクトル形式のスペクトル周波数値のセット）を、コードブック１６３などのテーブルまたはコードブック中の対応するエントリへのインデックスとして符号化するベクトル量子化器を含み得る。別の例として、量子化器１５６は、１つまたは複数のパラメータを決定するように構成され得、疎なコードブック実施形態などでは、入力ベクトルは、ストレージから取り出されるのではなく、これらのパラメータからデコーダにおいて動的に生成され得る。例示のために、疎なコードブックの例は、３ＧＰＰ２（登録商標）（第３世代パートナーシップ２）ＥＶＲＣ（拡張可変レートコーデック）などの業界標準に従うＣＥＬＰおよびコーデックなどのコーディング方式において適用され得る。別の実施形態では、ハイバンド分析モジュール１５０は、量子化器１５６を含み得、（たとえば、フィルタパラメータのセットに従って）合成信号を生成するためにいくつかのコードブックベクトルを使用し、知覚的に加重された領域などにおいてサブバンドの第２のグループ１２４に最も良く適合する合成信号に関連付けられたコードブックベクトルのうち１つを選択するように構成され得る。
【００３５】
[0041]特定の実施形態では、ハイバンドサイド情報１７２は、ハイバンドＬＳＰならびにハイバンド利得パラメータを含み得る。たとえば、ハイバンドサイド情報１７２は、パラメータ推定器１９４によって生成される調整パラメータを含み得る。
【００３６】
[0042]ローバンドビットストリーム１４２およびハイバンドサイド情報１７２は、出力ビットストリーム１９９を生成するためにマルチプレクサ（ＭＵＸ）１７０によって多重化され得る。出力ビットストリーム１９９は、入力オーディオ信号１０２に対応する符号化されたオーディオ信号を表し得る。たとえば、マルチプレクサ１７０は、入力オーディオ信号１０２の再生中に利得調整（たとえば、エンベロープベースの調整）および／または線形性調整（たとえば、スペクトルベースの調整）を可能にするために、ハイバンドサイド情報１７２中に含まれる調整パラメータを入力オーディオ信号１０２の符号化バージョン中に挿入するように構成され得る。出力ビットストリーム１９９は、送信機１９８によって（たとえば、ワイヤード、ワイヤレス、もしくは光チャネルを介して）送信および／または記憶され得る。受信機において、オーディオ信号（たとえば、スピーカーまたは他の出力デバイスに提供される入力オーディオ信号１０２の再構成バージョン）を生成するために、逆演算がデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）、ローバンドデコーダ、ハイバンドデコーダ、およびフィルタバンクによって実施され得る。ローバンドビットストリーム１４２を表すために使用されるビットの数は、ハイバンドサイド情報１７２を表すために使用されるビットの数よりも実質的に多くなり得る。したがって、出力ビットストリーム１９９中のビットの大部分は、ローバンドデータを表し得る。ハイバンドサイド情報１７２は、信号モデルに従ってローバンドデータからハイバンド励振信号を再生するために受信機において使用され得る。たとえば、信号モデルは、ローバンドデータ（たとえば、サブバンドの第１のグループ１２２）とハイバンドデータ（たとえば、サブバンドの第２のグループ１２４）との間の関係または相関の予想されるセットを表し得る。したがって、異なる信号モデルが、異なる種類のオーディオデータ（たとえば、スピーチ、音楽など）に使用され得、使用中の特定の信号モデルは、符号化されたオーディオデータの通信の前に、送信機と受信機とによってネゴシエートされ得る（または業界標準によって定義され得る）。信号モデルを使用して、送信機におけるハイバンド分析モジュール１５０は、出力ビットストリーム１９９からサブバンドの第２のグループ１２４を再構成するために受信機における対応するハイバンド分析モジュールが信号モデルを使用することが可能であるように、ハイバンドサイド情報１７２を生成することが可能であり得る。
【００３７】
[0043]図１のシステム１００は、合成ハイバンド信号成分（たとえば、サブバンドの第３のグループ１２６）と、元のハイバンド信号成分（たとえば、サブバンドの第２のグループ１２４）との間の相関を改善し得る。たとえば、合成ハイバンド信号成分と元のハイバンド信号成分との間のスペクトルおよびエンベロープ近似は、サブバンドごとにサブバンドの第２のグループ１２４のメトリックをサブバンドの第３のグループのメトリック１２６と比較することによって、「より微細な」レベルで実施され得る。サブバンドの第３のグループ１２６は、比較から得られた調整パラメータに基づいて調整され得、これらの調整パラメータは、入力オーディオ信号１０２のハイバンド再構成中に可聴アーティファクトを低減するためにデコーダに送信され得る。
【００３８】
[0044]図２を参照すると、ハイバンド信号モデリングを実施するように動作可能であるシステム２００の特定の実施形態が示されている。システム２００は、第１の分析フィルタバンク１１０と、合成フィルタバンク２０２と、ローバンドコーダ２０４と、非線形変換生成器１９０と、雑音コンバイナ２０６と、第２の分析フィルタバンク１９２と、Ｎ個のパラメータ推定器２９４ａ〜２９４ｃとを含む。
【００３９】
[0045]第１の分析フィルタバンク１１０は、入力オーディオ信号１０２を受信し得、周波数に基づいて入力オーディオ信号１０２を複数の部分の中にフィルタ処理するように構成され得る。たとえば、第１の分析フィルタバンク１１０は、ローバンド周波数範囲内のサブバンドの第１のグループ１２２と、ハイバンド周波数範囲内のサブバンドの第２のグループ１２４を生成し得る。非限定的な例として、ローバンド周波数範囲は約０ｋＨｚ〜６．４ｋＨｚであり得、ハイバンド周波数範囲は約６．４ｋＨｚ〜１２．８ｋＨｚであり得る。サブバンドの第１のグループ１２４は合成フィルタバンク２０２に提供され得る。合成フィルタバンク２０２は、サブバンドの第１のグループ１２２を結合することによってローバンド信号２１２を生成し得るように構成される。ローバンド信号２１２はローバンドコーダ２０４に提供され得る。
【００４０】
[0046]ローバンドコーダ２０４は、図１のローバンド分析モジュール１３０に対応し得る。たとえば、ローバンドコーダ２０４は、ローバンド励振信号１４４を生成するためにローバンド信号２１２（たとえば、サブバンドの第１のグループ１２２）を量子化するように構成され得る。ローバンド励振信号１４４は非線形変換生成器１９０に提供され得る。
【００４１】
[0047]図１に関して説明したように、ローバンド励振信号１４４は、ローバンド分析モジュール１３０を使用してサブバンドの第１のグループ１２２（たとえば、入力オーディオ信号１０２のローバンド部分）から生成され得る。非線形変換生成器１９０は、ローバンド励振信号１４４（たとえば、サブバンドの第１のグループ１２２）に基づいて高調波拡張信号２１４（たとえば、非線形励振信号）を生成するように構成され得る。非線形変換生成器１９０は、ローバンド励振信号１４４をアップサンプリングし得、アップサンプリングされた信号を、非線形関数を使用して処理して、ローバンド励振信号１４４の帯域幅よりも大きい帯域幅を有する高調波拡張信号２１４を生成し得る。たとえば、特定の実施形態では、ローバンド励振信号１４４の帯域幅は約０〜６．４ｋＨｚであり得、高調波拡張信号２１４の帯域幅は約６．４ｋＨｚ〜１６ｋＨｚであり得る。別の特定の実施形態では、高調波拡張信号２１４の帯域幅は、振幅が等しい場合はローバンド励振信号の帯域幅よりも高くなり得る。たとえば、ローバンド励振信号１４４の帯域幅は約０〜６．４ｋＨｚであり得、高調波拡張信号２１４の帯域幅は約６．４ｋＨｚ〜１２．８ｋＨｚであり得る。特定の実施形態では、非線形変換生成器１９０は、高調波拡張信号２１４を生成するためにローバンド励振信号１４４のフレーム（またはサブフレーム）に絶対値演算または２乗演算を実施し得る。高調波拡張信号２１４は雑音コンバイナ２０６に提供され得る。
【００４２】
[0048]雑音コンバイナ２０６は、ハイバンド励振信号２１６を生成するために高調波拡張信号２１４を被変調雑音と混合するように構成され得る。被変調雑音は、ローバンド信号２１２のエンベロープと白色雑音とに基づき得る。高調波拡張信号２１４と混合される被変調雑音の量は、混合ファクタに基づき得る。ローバンドコーダ２０４は、混合ファクタを決定するために雑音コンバイナ２０６によって使用される情報を生成し得る。この情報は、サブバンドの第１のグループ１２２中のピッチラグ、サブバンドの第１のグループ１２２に関連する適応コードブック利得、サブバンドの第１のグループ１２２とサブバンドの第２のグループ１２４との間のピッチ相関、それらの任意の組合せなどを含み得る。たとえば、ローバンド信号２１２の高調波が有声信号（たとえば、比較的強い有声成分と、比較的弱い雑音様成分とをもつ信号）に対応する場合、混合ファクタの値は増加し得、より少ない量の被変調雑音が高調波拡張信号２１４と混合され得る。代替的に、ローバンド信号２１２の高調波が雑音様信号（たとえば、比較的強い雑音様成分と、比較的弱い有声成分とをもつ信号）に対応する場合、混合ファクタの値は減少し得、より大きい量の被変調雑音が高調波拡張信号２１４と混合され得る。ハイバンド励振信号２１６は第２の分析フィルタバンク１９２に提供され得る。
【００４３】
[0049]第２のフィルタ分析フィルタバンク１９２は、ハイバンド励振信号２１６を、サブバンドの第２のグループ１２４に対応するサブバンドの第３のグループ１２６（たとえば、ハイバンド励振信号）中にフィルタ処理する（たとえば、分割する）ように構成され得る。サブバンドの第３のグループ１２６の各サブバンド（ＨＥ１〜ＨＥＮ）は、対応するパラメータ推定器２９４ａ〜２９４ｃに提供され得る。さらに、サブバンドの第２のグループ１２４の各サブバンド（Ｈ１〜ＨＮ）は、対応するパラメータ推定器２９４ａ〜２９４ｃに提供され得る。
【００４４】
[0050]パラメータ推定器２９４ａ〜２９４ｃは、図１のパラメータ推定器１９４に対応し得、実質的に同様の様式で動作し得る。たとえば、各パラメータ推定器２９４ａ〜２９４ｃは、サブバンドの第２のグループ１２４中の対応するサブバンドのメトリックに基づいて、サブバンドの第３のグループ１２６中の対応するサブバンドのための調整パラメータを決定し得る。たとえば、第１のパラメータ推定器２９４ａは、サブバンドの第２のグループ１２４中の第１のサブバンド（Ｈ１）のメトリックに基づいて、サブバンドの第３のグループ１２６中の第１のサブバンド（ＨＥ１）のための第１の調整パラメータ（たとえば、ＬＰＣ調整パラメータおよび／または利得調整パラメータ）を決定し得る。たとえば、第１のパラメータ推定器２９４ａは、サブバンドの第３のグループ１２６中の第１のサブバンド（ＨＥ１）と、サブバンドの第２のグループ１２４中の第１のサブバンド（Ｈ１）との間のスペクトル関係および／またはエンベロープ関係を決定し得る。例示のために、第１のパラメータ推定器２９４は、第１のサブバンド（Ｈ１）のＬＰＣと、第１のサブバンド（Ｈ１）の残差とを生成するために、サブバンドの第２のグループ１２４のうちの第１のサブバンド（Ｈ１）上でＬＰ分析を実施し得る。第１のサブバンド（Ｈ１）の残差は、サブバンドの第３のグループ１２６中の第１のサブバンド（ＨＥ１）と比較され得、第１のパラメータ推定器２９４は、サブバンドの第２のグループ１２４のうちの第１のサブバンド（Ｈ１）の残差のエネルギーと、サブバンドの第３のグループ１２６のうちの第１のサブバンド（ＨＥ１）のエネルギーとを実質的に一致させるための利得パラメータを決定し得る。別の例として、第１のパラメータ推定器２９４は、サブバンドの第２のグループ１２４のうちの第１のサブバンド（Ｈ１）の合成バージョンを生成するために、サブバンドの第３のグループ１２６のうちの第１のサブバンド（ＨＥ１）を使用して合成を実施し得る。第１のパラメータ推定器２９４は、サブバンドの第２のグループ１２４のうちの第１のサブバンド（Ｈ１）のエネルギーが第１のサブバンド（Ｈ１）の合成バージョンのエネルギーに近似するように利得パラメータを決定し得る。同様にして、第２のパラメータ推定器２９４ｂは、サブバンドの第２のグループ１２４中の第２のサブバンド（Ｈ２）のメトリックに基づいて、サブバンドの第３のグループ１２６中の第２のサブバンド（ＨＥ２）のための第２の調整パラメータを決定し得る。
【００４５】
[0051]調整パラメータは、量子化器（たとえば、図１の量子化器１５６）によって量子化され、ハイバンドサイド情報として送信され得る。サブバンドの第３のグループ１２６はまた、エンコーダ（たとえば、システム２００）の他の構成要素（図示せず）によるさらなる処理（たとえば、利得形状調整処理、位相調整処理など）のために調整パラメータに基づいて調整され得る。
【００４６】
[0052]図２のシステム２００は、合成ハイバンド信号成分（たとえば、サブバンドの第３のグループ１２６）と、元のハイバンド信号成分（たとえば、サブバンドの第２のグループ１２４）との間の相関を改善し得る。たとえば、合成ハイバンド信号成分と元のハイバンド信号成分との間のスペクトルおよびエンベロープ近似は、サブバンドごとにサブバンドの第２のグループ１２４のメトリックをサブバンドの第３のグループのメトリック１２６と比較することによって、「より微細な」レベルで実施され得る。サブバンドの第３のグループ１２６は、比較から得られた調整パラメータに基づいて調整され得、これらの調整パラメータは、入力オーディオ信号１０２のハイバンド再構成中に可聴アーティファクトを低減するためにデコーダに送信され得る。
【００４７】
[0053]図３を参照すると、ハイバンド信号モデリングを実施するように動作可能であるシステム３００の特定の実施形態が示されている。システム３００は、第１の分析フィルタバンク１１０と、合成フィルタバンク２０２と、ローバンドコーダ２０４と、非線形変換生成器１９０と、第２の分析フィルタバンク１９２と、Ｎ個の雑音コンバイナ３０６ａ〜３０６ｃと、Ｎ個のパラメータ推定器２９４ａ〜２９４ｃとを含む。
【００４８】
[0054]システム３００の動作中に、高調波拡張信号２１４は、（図２の雑音コンバイナ２０６とは対照的に）第２の分析フィルタバンク１９２に提供される。第２のフィルタ分析フィルタバンク１９２は、高調波拡張信号２１４を複数のサブバンド３２２中にフィルタ処理する（たとえば、分割する）ように構成され得る。複数のサブバンド３２２の各サブバンドは、対応する雑音コンバイナ３０６ａ〜３０６ｃに提供され得る。たとえば、複数のサブバンド３２２のうちの第１のサブバンドは第１の雑音コンバイナ３０６ａに提供され得、複数のサブバンド３２２のうちの第２のサブバンドは第２の雑音コンバイナ３０６ｂに提供され得る、などである。
【００４９】
[0055]各雑音コンバイナ３０６ａ〜３０６ｃは、サブバンドの第３のグループ１２６（たとえば、複数のハイバンド励振信号（ＨＥ１〜ＨＥＮ））を生成するために、複数のサブバンド３２２のうちの受信されたサブバンドを被変調雑音と混合するように構成され得る。たとえば、被変調雑音は、ローバンド信号２１２のエンベロープと白色雑音とに基づき得る。複数のサブバンド３２２の各サブバンドと混合される被変調雑音の量は、少なくとも１つの混合ファクタに基づき得る。特定の実施形態では、サブバンドの第３のグループ１２６のうちの第１のサブバンド（ＨＥ１）は、第１の混合ファクタに基づいて複数のサブバンド３２２のうちの第１のサブバンドを混合することによって生成され得、サブバンドの第３のグループ１２６のうちの第２のサブバンド（ＨＥ２）は、第２の混合ファクタに基づいて複数のサブバンド３２２のうちの第２のサブバンドを混合することによって生成され得る。このように、サブバンドの第３のグループ１２６を生成するために複数の（たとえば、異なる）混合ファクタが使用され得る。
【００５０】
[0056]ローバンドコーダ２０４は、それぞれの混合ファクタを決定するために各雑音コンバイナ３０６ａ〜３０６ｃによって使用される情報を生成し得る。たとえば、第１の混合ファクタを決定するために第１の雑音コンバイナ３０６ａに提供される情報は、ピッチラグ、サブバンドの第１のグループ１２２のうちの第１のサブバンド（Ｌ１）に関連する適応コードブック利得、サブバンドの第１のグループ１２２のうちの第１のサブバンド（Ｌ１）とサブバンドの第２のグループ１２４のうちの第１のサブバンド（Ｈ１）との間のピッチ相関、またはそれらの任意の組合せを含み得る。他の雑音コンバイナ３０６ｂ、３０６ｎの混合ファクタを決定するために、それぞれのサブバンドのための同様のパラメータが使用され得る。別の実施形態では、各雑音コンバイナ３０６ａ〜３０６ｎは、共通の混合ファクタに基づいて混合演算を実施し得る。
【００５１】
[0057]図２に関して説明したように、各パラメータ推定器２９４ａ〜２９４ｃは、サブバンドの第２のグループ１２４中の対応するサブバンドのメトリックに基づいて、サブバンドの第３のグループ１２６中の対応するサブバンドのための調整パラメータを決定し得る。調整パラメータは、量子化器（たとえば、図１の量子化器１５６）によって量子化され、ハイバンドサイド情報として送信され得る。サブバンドの第３のグループ１２６はまた、エンコーダ（たとえば、システム３００）の他の構成要素（図示せず）によるさらなる処理（たとえば、利得形状調整処理、位相調整処理など）のために調整パラメータに基づいて調整され得る。
【００５２】
[0058]図３のシステム３００は、合成ハイバンド信号成分（たとえば、サブバンドの第３のグループ１２６）と、元のハイバンド信号成分（たとえば、サブバンドの第２のグループ１２４）との間の相関を改善し得る。たとえば、合成ハイバンド信号成分と元のハイバンド信号成分との間のスペクトルおよびエンベロープ近似は、サブバンドごとにサブバンドの第２のグループ１２４のメトリックをサブバンドの第３のグループのメトリック１２６と比較することによって、「より微細な」レベルで実施され得る。さらに、サブバンドの第３のグループ１２６中の各サブバンド（たとえば、ハイバンド励振信号）は、信号推定を改善するために、サブバンドの第１のグループ１２２とサブバンドの第２のグループ１２４との内の対応するサブバンドの特性（たとえば、ピッチ値）に基づいて生成され得る。サブバンドの第３のグループ１２６は、比較から得られた調整パラメータに基づいて調整され得、これらの調整パラメータは、入力オーディオ信号１０２のハイバンド再構成中に可聴アーティファクトを低減するためにデコーダに送信され得る。
【００５３】
[0059]図４を参照すると、調整パラメータを使用してオーディオ信号を再構成するように動作可能であるシステム４００の特定の実施形態が示されている。システム４００は、非線形変換生成器４９０と、雑音コンバイナ４０６と、分析フィルタバンク４９２と、Ｎ個の調整器４９４ａ〜４９４ｃとを含む。特定の実施形態では、システム４００は、復号システムまたは装置に（たとえば、ワイヤレス電話またはコーデック内に）統合され得る。他の特定の実施形態では、システム４００は、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテイメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、ＰＤＡ、固定ロケーションデータユニット、またはコンピュータに統合され得る。
【００５４】
[0060]非線形変換生成器４９０は、ビットストリーム１９９中のローバンドビットストリーム１４２の一部として受信されるローバンド励振信号１４４に基づいて高調波拡張信号４１４（たとえば、非線形励振信号）を生成するように構成され得る。高調波拡張信号４１４は、図１〜図３の高調波拡張信号２１４の再構成バージョンに対応し得る。たとえば、非線形変換生成器４９０は、図１〜図３の非線形変換生成器１９０と実質的に同様の様式で動作し得る。例示的な実施形態では、高調波拡張信号４１４は、図２に関して説明したのと同様の様式で雑音コンバイナ４０６に提供され得る。別の特定の実施形態では、高調波拡張信号４１４は、図３に関して説明したのと同様の様式で分析フィルタバンク４９２に提供され得る。
【００５５】
[0061]雑音コンバイナ４０６は、図２の雑音コンバイナ２０６または図３の雑音コンバイナ３０６ａ〜３０６ｃ関して説明したように、ローバンドビットストリーム１４２を受信し、混合ファクタを生成し得る。代替的に、雑音コンバイナ４０６は、エンコーダ（たとえば、図１〜図３のシステム１００〜３００）において生成された混合ファクタを含むハイバンドサイド情報１７２を受信し得る。例示的な実施形態では、雑音コンバイナ４０６は、混合ファクタに基づいてハイバンド励振信号４１６（たとえば、図２のハイバンド励振信号２１６の再構成バージョン）を生成するために、変換ローバンド励振信号４１４を被変調雑音と混合し得る。たとえば、雑音コンバイナ４０６は、図２の雑音コンバイナ２０６と実質的に同様の様式で動作し得る。例示的な実施形態では、ハイバンド励振信号４１６は分析フィルタバンク４９２に提供され得る。
【００５６】
[0062]例示的な実施形態では、分析フィルタバンク４９２は、ハイバンド励振信号４１６を、ハイバンド励振サブバンド４２６のグループ（たとえば、図１〜図３のサブバンドの第３のグループ１２６の第２のグループの再構成バージョン）中にフィルタ処理する（たとえば、分割する）ように構成され得る。たとえば、分析フィルタバンク４９２は、図２に関して説明した第２の分析フィルタバンク１９２と実質的に同様の様式で動作し得る。ハイバンド励振サブバンド４２６のグループは、対応する調整器４９４ａ〜４９４ｃに提供され得る。
【００５７】
[0063]別の実施形態では、分析フィルタバンク４９２は、図３に関して説明した第２の分析フィルタバンク１９２と同様の様式で高調波拡張信号４１４を複数のサブバンド（図示せず）中にフィルタ処理するように構成され得る。この実施形態では、複数の雑音コンバイナ（図示せず）は、図３の雑音コンバイナ３９４ａ〜３９４ｃと同様の様式でハイバンド励振サブバンド４２６のグループを生成するために、（ハイバンドサイド情報として送信される混合ファクタに基づいて）複数のサブバンドの各サブバンドを被変調雑音と結合し得る。ハイバンド励振サブバンド４２６のグループの各サブバンドは、対応する調整器４９４ａ〜４９４ｃに提供され得る。
【００５８】
[0064]各調整器４９４ａ〜４９４ｃは、ハイバンドサイド情報１７２として、図１のパラメータ推定器１９４によって生成された対応する調整パラメータを受信し得る。各調整器４９４ａ〜４９４ｃはまた、ハイバンド励振サブバンド４２６のグループの対応するサブバンドを受信し得る。調整器４９４ａ〜４９４ｃは、調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンド４２４の調整されたグループを生成するように構成され得る。ハイバンド励振サブバンド４２４の調整されたグループは、図１〜図３のサブバンドの第２のグループ１２４を再構成するためのさらなる処理（たとえば、ＬＰ合成、利得形状調整処理、位相調整処理など）のために、システム４００の他の構成要素（図示せず）に提供され得る。
【００５９】
[0065]図４のシステム４００は、図１のローバンドビットストリーム１４２と調整パラメータ（たとえば、図１のハイバンドサイド情報１７２）とを使用してサブバンドの第２のグループ１２４を再構成し得る。調整パラメータを使用すると、サブバンドごとにハイバンド励振信号４１６の調整を実施することによって再構成の精度を改善し得る（たとえば、微調整された再構成を生成し得る）。
【００６０】
[0066]図５を参照すると、ハイバンド信号モデリングを実施するための方法５００の特定の実施形態のフローチャートが示されている。例示的な例として、方法５００は、図１〜図３のシステム１００〜３００のうちの１つまたは複数によって実施され得る。
【００６１】
[0067]方法５００は、５０２において、スピーチエンコーダにおいて、オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理することを含み得る。たとえば、図１を参照すると、第１の分析フィルタバンク１１０は、入力オーディオ信号１０２を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループ１２２と第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループ１２４との中にフィルタ処理し得る。第１の周波数範囲は第２の周波数範囲よりも低くなり得る。
【００６２】
[0068]５０４において、サブバンドの第１のグループに基づいて高調波拡張信号を生成し得る。たとえば、図２〜図３を参照すると、合成フィルタバンク２０２は、サブバンドの第１のグループ１２２を結合することによってローバンド信号２１２を生成し得、ローバンドコーダ２０４は、ローバンド信号２１２を符号化してローバンド励振信号１４４を生成し得る。ローバンド励振信号１４４は非線形変換生成器４０７に提供され得る。非線形変換生成器１９０は、ローバンド励振信号１４４をアップサンプリングして、ローバンド励振信号１４４（たとえば、サブバンドの第１のグループ１２２）に基づいて高調波拡張信号２１４（たとえば、非線形励振信号）を生成し得る。
【００６３】
[0069]５０６において、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成し得る。たとえば、図２を参照すると、ハイバンド励振信号２１６を生成するために、高調波拡張信号２１４は被変調雑音と混合され得る。第２のフィルタ分析フィルタバンク１９２は、ハイバンド励振信号２１６を、サブバンドの第２のグループ１２４に対応するサブバンドの第３のグループ１２６（たとえば、ハイバンド励振信号）中にフィルタ処理（たとえば、分割）し得る。代替的に、図３を参照すると、高調波拡張信号２１４は第２の分析フィルタバンク１９２に提供される。第２のフィルタ分析フィルタバンク１９２は、高調波拡張信号２１４を複数のサブバンド３２２中にフィルタ処理（たとえば、分割）し得る。複数のサブバンド３２２の各サブバンドは、対応する雑音コンバイナ３０６ａ〜３０６ｃに提供され得る。たとえば、複数のサブバンド３２２のうちの第１のサブバンドは第１の雑音コンバイナ３０６ａに提供され得、複数のサブバンド３２２のうちの第２のサブバンドは第２の雑音コンバイナ３０６ｂに提供され得る、などである。各雑音コンバイナ３０６ａ〜３０６ｃは、サブバンドの第３のグループ１２６を生成するために、複数のサブバンド３２２のうちの受信されたサブバンドを被変調雑音と混合し得る。
【００６４】
[0070]５０８において、サブバンドの第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータを決定し得るか、またはサブバンドの第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定し得る。たとえば、図２〜図３を参照すると、第１のパラメータ推定器２９４ａは、サブバンドの第２のグループ１２４中の対応するサブバンド（Ｈ１）のメトリック（たとえば、信号エネルギー、残差エネルギー、ＬＰ係数など）に基づいて、サブバンドの第３のグループ１２６中の第１のサブバンド（ＨＥ１）のための第１の調整パラメータ（たとえば、ＬＰＣ調整パラメータおよび／または利得調整パラメータ）を決定し得る。第１のパラメータ推定器２９４ａは、第１のサブバンド（ＨＥ１）と第１のサブバンド（Ｈ１）との間の関係に従って第１の利得ファクタ（たとえば、第１の調整パラメータ）を計算し得る。利得ファクタは、フレームまたはフレームの何らかの部分にわたるサブバンド（Ｈ１、ＨＥ１）のエネルギー間の差分（または比）に対応し得る。同様にして、他のパラメータ推定器２９４ｂ〜２９４ｃは、サブバンドの第２のグループ１２４中の第２のサブバンド（Ｈ２）のメトリック（たとえば、信号エネルギー、残差エネルギー、ＬＰ係数など）に基づいて、サブバンドの第３のグループ１２６中の第２のサブバンド（ＨＥ２）のための第２の調整パラメータを決定し得る。
【００６５】
[0071]図５の方法５００は、合成ハイバンド信号成分（たとえば、サブバンドの第３のグループ１２６）と、元のハイバンド信号成分（たとえば、サブバンドの第２のグループ１２４）との間の相関を改善し得る。たとえば、合成ハイバンド信号成分と元のハイバンド信号成分との間のスペクトルおよびエンベロープ近似は、サブバンドごとにサブバンドの第２のグループ１２４のメトリックをサブバンドの第３のグループのメトリック１２６と比較することによって、「より微細な」レベルで実施され得る。サブバンドの第３のグループ１２６は、比較から得られた調整パラメータに基づいて調整され得、これらの調整パラメータは、入力オーディオ信号１０２のハイバンド再構成中に可聴アーティファクトを低減するためにデコーダに送信され得る。
【００６６】
[0072]図６を参照すると、調整パラメータを使用してオーディオ信号を再構成するための方法６００の特定の実施形態のフローチャートが示されている。例示的な例として、方法６００は、図４のシステム４００によって実施され得る。
【００６７】
[0073]方法６００は、６０２において、スピーチエンコーダから受信されたローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号を生成することを含む。たとえば、図４を参照すると、ローバンド励振信号４４４が非線形変換生成器４９０に提供されて、ローバンド励振信号４４４に基づいて高調波拡張信号４１４（たとえば、非線形励振信号）が生成され得る。
【００６８】
[0074]６０６において、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成し得る。たとえば、図４を参照すると、雑音コンバイナ４０６は、図４に関して説明したように、ピッチラグ、適応コードブック利得、および／または帯域間のピッチ相関に基づいて混合ファクタを決定し得るか、あるいはエンコーダ（たとえば、図１〜図３のシステム１００〜３００）において生成された混合ファクタを含むハイバンドサイド情報１７２を受信し得る。雑音コンバイナ４０６は、混合ファクタに基づいてハイバンド励振信号４１６（たとえば、図２のハイバンド励振信号２１６の再構成バージョン）を生成するために、変換ローバンド励振信号４１４を被変調雑音と混合し得る。分析フィルタバンク４９２は、ハイバンド励振信号４１６を、ハイバンド励振サブバンド４２６のグループ（たとえば、図１〜図３のサブバンドの第３のグループ１２６の第２のグループの再構成バージョン）中にフィルタ処理（たとえば、分割）し得る。
【００６９】
[0075]６０８において、スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを調整し得る。たとえば、図４を参照すると、各調整器４９４ａ〜４９４ｃは、ハイバンドサイド情報１７２として、図１のパラメータ推定器１９４によって生成された対応する調整パラメータを受信し得る。各調整器４９４ａ〜４９４ｃはまた、ハイバンド励振サブバンド４２６のグループの対応するサブバンドを受信し得る。調整器４９４ａ〜４９４ｃは、調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンド４２４の調整されたグループを生成し得る。ハイバンド励振サブバンド４２４の調整されたグループは、図１〜図３のサブバンドの第２のグループ１２４を再構成するためのさらなる処理（たとえば、利得形状調整処理、位相調整処理など）のために、システム４００の他の構成要素（図示せず）に提供され得る。
【００７０】
[0076]図６の方法６００は、図１のローバンドビットストリーム１４２と調整パラメータ（たとえば、図１のハイバンドサイド情報１７２）とを使用してサブバンドの第２のグループ１２４を再構成し得る。調整パラメータを使用すると、サブバンドごとにハイバンド励振信号４１６の調整を実施することによって再構成の精度を改善し得る（たとえば、微調整された再構成を生成し得る）。
【００７１】
[0077]特定の実施形態では、図５〜図６の方法５００、６００は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ＤＳＰ、またはコントローラなどの処理ユニットのハードウェア（たとえば、ＦＰＧＡデバイス、ＡＳＩＣなど）を介して、ファームウェアデバイスを介して、またはそれらの任意の組合せで実装され得る。一例として、図５〜図６の方法５００、６００は、図７に関して説明したように、命令を実行するプロセッサによって実施され得る。
【００７２】
[0078]図７を参照すると、ワイヤレス通信デバイスの特定の例示的な実施形態のブロック図が示されており、全体的に７００と呼ばれる。デバイス７００は、メモリ７３２に結合されたプロセッサ７１０（たとえば、ＣＰＵ）を含む。メモリ７３２は、図５〜図６の方法５００、６００の一方または両方など、本明細書で開示される方法およびプロセスを実施するためにプロセッサ７１０および／またはコーデック７３４によって実行可能な命令７６０を含み得る。
【００７３】
[0079]特定の実施形態では、コーデック７３４は、符号化システム７８２と、復号システム７８４とを含み得る。特定の実施形態では、符号化システム７８２は、図１〜図３のシステム１００〜３００の１つまたは複数の構成要素を含む。たとえば、符号化システム７８２は、図１〜図３のシステム１００〜３００および図５の方法５００に関連する符号化演算を実施し得る。特定の実施形態では、復号システム７８４は、図４のシステム４００の１つまたは複数の構成要素を含み得る。たとえば、復号システム７８４は、図４のシステム４００および図６の方法６００に関連する復号動作を実施し得る。
【００７４】
[0080]符号化システム７８２および／または復号システム７８４は、専用ハードウェア（たとえば、回路）を介して、１つまたは複数のタスクを実施するために命令を実行するプロセッサによって、またはそれらの組合せで実装され得る。一例として、メモリ７３２またはコーデック７３４中のメモリ７９０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）、スピントルクトランスファーＭＲＡＭ（ＳＴＴ−ＭＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、またはコンパクトディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）などのメモリデバイスであり得る。メモリデバイスは、コンピュータ（たとえば、コーデック７３４中のプロセッサおよび／またはプロセッサ７１０）によって実行されたとき、コンピュータに図５〜図６の方法５００、６００の一方の少なくとも一部分を実施させ得る命令（たとえば、命令７６０または命令７８５）を含み得る。一例として、メモリ７３２またはコーデック７３４中のメモリ７９０は、コンピュータ（たとえば、コーデック７３４中のプロセッサおよび／またはプロセッサ７１０）によって実行されたとき、コンピュータに図５〜図６の方法５００、６００の一方の少なくとも一部分を実施させる命令（たとえば、それぞれ命令７６０または命令７９５）を含む非一時的コンピュータ可読媒体であり得る。
【００７５】
[0081]デバイス７００はまた、コーデック７３４とプロセッサ７１０とに結合されたＤＳＰ７９６を含み得る。特定の実施形態では、ＤＳＰ７９６は、符号化システム７９７と、復号システム７９８とを含み得る。特定の実施形態では、符号化システム７９７は、図１〜図３のシステム１００〜３００の１つまたは複数の構成要素を含む。たとえば、符号化システム７９７は、図１〜図３のシステム１００〜３００および図５の方法５００に関連する符号化演算を実施し得る。特定の実施形態では、復号システム７９８は、図４のシステム４００の１つまたは複数の構成要素を含み得る。たとえば、復号システム７９８は、図４のシステム４００および図６の方法６００に関連する復号動作を実施し得る。
【００７６】
[0082]図７はまた、プロセッサ７１０とディスプレイ７２８とに結合されたディスプレイコントローラ７２６を示している。コーデック７３４は、図示のように、プロセッサ７１０に結合され得る。スピーカー７３６およびマイクロフォン７３８はコーデック７３４に結合され得る。たとえば、マイクロフォン７３８は図１の入力オーディオ信号１０２を生成し得、コーデック７３４は、入力オーディオ信号１０２に基づいて受信機への送信のために出力ビットストリーム１９９を生成し得る。たとえば、出力ビットストリーム１９９は、プロセッサ７１０、ワイヤレスコントローラ７４０、およびアンテナ７４２を介して受信機に送信され得る。別の例として、スピーカー７３６は、図１の出力ビットストリーム１９９からコーデック７３４によって再構成された信号を出力するために使用され得、ここで、出力ビットストリーム１９９は、（たとえば、ワイヤレスコントローラ７４０およびアンテナ７４２を介して）送信機から受信される。
【００７７】
[0083]特定の実施形態では、プロセッサ７１０、ディスプレイコントローラ７２６、メモリ７３２、コーデック７３４、およびワイヤレスコントローラ７４０は、システムインパッケージデバイスまたはシステムオンチップデバイス（たとえば、移動局モデム（ＭＳＭ））７２２中に含まれる。特定の実施形態では、タッチスクリーンおよび／またはキーパッドなどの入力デバイス７３０、ならびに電源７４４は、システムオンチップデバイス７２２に結合される。その上、特定の実施形態では、図７に示されているように、ディスプレイ７２８、入力デバイス７３０、スピーカー７３６、マイクロフォン７３８、アンテナ７４２、および電源７４４は、システムオンチップデバイス７２２の外部にある。しかしながら、ディスプレイ７２８、入力デバイス７３０、スピーカー７３６、マイクロフォン７３８、アンテナ７４２、および電源７４４の各々は、インターフェースまたはコントローラなど、システムオンチップデバイス７２２の構成要素に結合され得る。
【００７８】
[0084]説明する実施形態に関連して、第１の装置が開示され、この第１の装置は、オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理するための手段を含む。たとえば、オーディオ信号をフィルタ処理するための手段は、図１〜図３の第１の分析フィルタバンク１１０、図７の符号化システム７８２、図７の符号化システム７９７、オーディオ信号をフィルタ処理するように構成された１つまたは複数のデバイス（たとえば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体における命令を実行するプロセッサ）、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００７９】
[0085]第１の装置はまた、サブバンドの第１のグループに基づいて高調波拡張信号を生成するための手段を含み得る。たとえば、高調波拡張信号を生成するための手段は、図１のローバンド分析モジュール１３０およびそれの構成要素、図１〜図３の非線形変換生成器１９０、図２〜図３の合成フィルタバンク２０２、図２〜図３のローバンドコーダ２０４、図７の符号化システム７８２、図７の符号化システム７９７、高調波拡張信号を生成するように構成された１つまたは複数のデバイス（たとえば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体における命令を実行するプロセッサ）、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００８０】
[0086]第１の装置はまた、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成するための手段をさらに含み得る。たとえば、サブバンドの第３のグループを生成するための手段は、図１のハイバンド分析モジュール１５０およびそれの構成要素、図１〜図３の第２の分析フィルタバンク１９２、図２の雑音コンバイナ２０６、図３の雑音コンバイナ３０６ａ〜３０６ｃ、図７の符号化システム７８２、サブバンドの第３のグループを生成するように構成された１つまたは複数のデバイス（たとえば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体における命令を実行するプロセッサ）、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００８１】
[0087]第１の装置はまた、サブバンドの第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータまたはサブバンドの第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定するための手段を含み得る。たとえば、第１および第２の調整パラメータを決定するための手段は、図１のパラメータ推定器１９４、図２のパラメータ推定器２９４ａ〜２９４ｃ、図７の符号化システム７８２、図７の符号化システム７９７、第１および第２の調整パラメータを決定するように構成された１つまたは複数のデバイス（たとえば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体における命令を実行するプロセッサ）、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００８２】
[0088]説明する実施形態に関連して、第２の装置が開示され、この第２の装置は、スピーチエンコーダから受信されたローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号を生成するための手段を含む。たとえば、高調波拡張信号を生成するための手段は、図４の非線形変換生成器４９０、図７の復号システム７８４、図７の復号システム７９８、高調波拡張信号を生成するように構成された１つまたは複数のデバイス（たとえば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体における命令を実行するプロセッサ）、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００８３】
[0089]第２の装置はまた、高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成するための手段を含み得る。たとえば、ハイバンド励振サブバンドのグループを生成するための手段は、図４の雑音コンバイナ４０６、図４の分析フィルタバンク４９２、図７の復号システム７８４、図７の復号システム７９８、ハイバンド励振信号のグループを生成するように構成された１つまたは複数のデバイス（たとえば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体における命令を実行するプロセッサ）、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００８４】
[0090]第２の装置はまた、スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを調整するための手段を含む。たとえば、ハイバンド励振サブバンドのグループを調整するための手段は、図４の調整器４９４ａ〜４９４ｃ、図７の復号システム７８４、図７の復号システム７９８、ハイバンド励振サブバンドのグループを調整するように構成された１つまたは複数のデバイス（たとえば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体における命令を実行するプロセッサ）、あるいはそれらの任意の組合せを含み得る。
【００８５】
[0091]当業者は、本明細書で開示する実施形態に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、構成、モジュール、回路、およびアルゴリズムのステップが、電子ハードウェア、ハードウェアプロセッサなどの処理デバイスによって実行されるコンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装され得ることをさらに諒解されよう。様々な例示的な構成要素、ブロック、構成、モジュール、回路、およびステップについて、上記では概して、それらの機能に関して説明した。そのような機能をハードウェアとして実装されるか、実行可能ソフトウェアとして実装されるかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものと解釈されるべきではない。
【００８６】
[0092]本明細書で開示する実施形態に関して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで、またはそれら２つの組合せで具体化され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）、スピントルクトランスファーＭＲＡＭ（ＳＴＴ−ＭＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、またはコンパクトディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）などのメモリデバイス中に存在し得る。例示的なメモリデバイスは、プロセッサがメモリデバイスから情報を読み取り、メモリデバイスに情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、メモリデバイスはプロセッサに一体化され得る。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に存在し得る。ＡＳＩＣはコンピューティングデバイスまたはユーザ端末中に存在し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、コンピューティングデバイスまたはユーザ端末中に個別構成要素として存在し得る。
【００８７】
[0093]開示する実施形態の上記の説明は、開示する実施形態を当業者が作成または使用することを可能にするために提供された。これらの実施形態への様々な変更は当業者には容易に明らかになり、本明細書で定義される原理は、本開示の範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書に示されている実施形態に限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲によって定義される原理および新規の特徴に一致する可能な最も広い範囲を与えられるべきである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
スピーチエンコーダにおいて、オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理することと、
サブバンドの前記第１のグループと非線形処理機能とに基づいて高調波拡張信号を生成することと、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成することと、ここにおいて、サブバンドの前記第３のグループがサブバンドの前記第２のグループに対応する、
サブバンドの前記第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータまたはサブバンドの前記第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定することと、ここにおいて、前記第１の調整パラメータがサブバンドの前記第２のグループ中の第１のサブバンドのメトリックに基づき、およびここにおいて、前記第２の調整パラメータがサブバンドの前記第２のグループ中の第２のサブバンドのメトリックに基づく、
を備える方法。
［Ｃ２］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが利得調整パラメータに対応する、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ３］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが線形予測係数調整パラメータに対応する、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ４］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが時間変動エンベロープ調整パラメータに対応する、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ５］
前記オーディオ信号の符号化バージョンからの前記オーディオ信号の再構成中の調整を可能にするために、前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとを前記オーディオ信号の前記符号化バージョン中に挿入することをさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ６］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとをビットストリームの一部としてスピーチデコーダに送信することをさらに備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ７］
前記第１の周波数範囲は、前記第２の周波数範囲よりも値が低い周波数にわたる、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ８］
サブバンドの前記第３のグループを生成することは、
ハイバンド励振信号を生成するために前記高調波拡張信号を被変調雑音と混合することと、ここにおいて、前記被変調雑音と前記高調波拡張信号とが混合ファクタに基づいて混合される、
前記ハイバンド励振信号をサブバンドの前記第３のグループ中にフィルタ処理することと
を備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ９］
前記混合ファクタが、ピッチラグ、サブバンドの前記第１のグループに関連する適応コードブック利得、サブバンドの前記第１のグループとサブバンドの前記第２のグループとの間のピッチ相関のうちの少なくとも１つに基づいて決定される、Ｃ８に記載の方法。
［Ｃ１０］
サブバンドの前記第３のグループを生成することは、
前記高調波拡張信号を複数のサブバンド中にフィルタ処理することと、
複数のハイバンド励振信号を生成するために前記複数のサブバンドの各サブバンドを被変調雑音と混合することと、ここにおいて、前記複数のハイバンド励振信号がサブバンドの前記第３のグループに対応する、
を備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ１１］
前記被変調雑音と前記複数のサブバンドの第１のサブバンドとが第１の混合ファクタに基づいて混合され、前記被変調雑音と前記複数のサブバンドの第２のサブバンドとが第２の混合ファクタに基づいて混合される、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１２］
オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理するように構成された第１のフィルタと、
サブバンドの前記第１のグループと非線形処理機能とに基づいて高調波拡張信号を生成するように構成された非線形変換生成器と、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成するように構成された第２のフィルタと、ここにおいて、サブバンドの前記第３のグループがサブバンドの前記第２のグループに対応する、
サブバンドの前記第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータまたはサブバンドの前記第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定するように構成されたパラメータ推定器と、ここにおいて、前記第１の調整パラメータがサブバンドの前記第２のグループ中の第１のサブバンドのメトリックに基づき、およびここにおいて、前記第２の調整パラメータがサブバンドの前記第２のグループ中の第２のサブバンドのメトリックに基づく、
を備える装置。
［Ｃ１３］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが利得調整パラメータに対応する、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１４］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが線形予測係数調整パラメータに対応する、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１５］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが時間変動エンベロープ調整パラメータに対応する、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１６］
前記オーディオ信号の符号化バージョンからの前記オーディオ信号の再構成中の調整を可能にするために、前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとを前記オーディオ信号の前記符号化バージョン中に挿入するように構成されたマルチプレクサをさらに備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１７］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとをビットストリームの一部としてスピーチデコーダに送信するための送信機をさらに備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１８］
前記第１の周波数範囲は、前記第２の周波数範囲よりも値が低い周波数にわたる、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１９］
サブバンドの前記第３のグループを生成することは、
ハイバンド励振信号を生成するために前記高調波拡張信号を被変調雑音と混合することと、ここにおいて、前記被変調雑音と前記高調波拡張信号とが混合ファクタに基づいて混合される、
前記ハイバンド励振信号をサブバンドの前記第３のグループ中にフィルタ処理することと
を備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ２０］
前記混合ファクタが、ピッチラグ、サブバンドの前記第１のグループに関連する適応コードブック利得、サブバンドの前記第１のグループとサブバンドの前記第２のグループとの間のピッチ相関のうちの少なくとも１つに基づいて決定される、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２１］
サブバンドの前記第３のグループを生成することは、
前記高調波拡張信号を複数のサブバンド中にフィルタ処理することと、
複数のハイバンド励振信号を生成するために前記複数のサブバンドの各サブバンドを被変調雑音と混合することと、ここにおいて、前記複数のハイバンド励振信号がサブバンドの前記第３のグループに対応する、
を備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ２２］
前記被変調雑音と前記複数のサブバンドの第１のサブバンドとが第１の混合ファクタに基づいて混合され、前記被変調雑音と前記複数のサブバンドの第２のサブバンドとが第２の混合ファクタに基づいて混合される、Ｃ２１に記載の装置。
［Ｃ２３］
スピーチエンコーダにおけるプロセッサによって実行されたとき、
オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理することと、
サブバンドの前記第１のグループと非線形処理機能とに基づいて高調波拡張信号を生成することと、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成することと、ここにおいて、サブバンドの前記第３のグループがサブバンドの前記第２のグループに対応する、
サブバンドの前記第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータまたはサブバンドの前記第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定することと、ここにおいて、前記第１の調整パラメータがサブバンドの前記第２のグループ中の第１のサブバンドのメトリックに基づき、およびここにおいて、前記第２の調整パラメータがサブバンドの前記第２のグループ中の第２のサブバンドのメトリックに基づく、
を前記プロセッサに行わせる命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体。
［Ｃ２４］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが利得調整パラメータに対応する、Ｃ２３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
［Ｃ２５］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが線形予測係数調整パラメータに対応する、Ｃ２３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
［Ｃ２６］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが時間変動エンベロープ調整パラメータに対応する、Ｃ２３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
［Ｃ２７］
前記プロセッサによって実行されたとき、前記オーディオ信号の符号化バージョンからの前記オーディオ信号の再構成中の調整を可能にするために、前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとを前記オーディオ信号の前記符号化バージョン中に挿入することを前記プロセッサに行わせる命令をさらに備える、Ｃ２３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
［Ｃ２８］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとがビットストリームの一部としてスピーチデコーダに送信される、Ｃ２３に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
［Ｃ２９］
オーディオ信号を第１の周波数範囲内のサブバンドの第１のグループと第２の周波数範囲内のサブバンドの第２のグループとの中にフィルタ処理するための手段と、
サブバンドの前記第１のグループと非線形処理機能とに基づいて高調波拡張信号を生成するための手段と、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてサブバンドの第３のグループを生成するための手段と、ここにおいて、サブバンドの前記第３のグループがサブバンドの前記第２のグループに対応する、
サブバンドの前記第３のグループ中の第１のサブバンドのための第１の調整パラメータまたはサブバンドの前記第３のグループ中の第２のサブバンドのための第２の調整パラメータを決定するための手段と、ここにおいて、前記第１の調整パラメータがサブバンドの前記第２のグループ中の第１のサブバンドのメトリックに基づき、およびここにおいて、前記第２の調整パラメータがサブバンドの前記第２のグループ中の第２のサブバンドのメトリックに基づく、
を備える装置。
［Ｃ３０］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが利得調整パラメータに対応する、Ｃ２９に記載の装置。
［Ｃ３１］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが線形予測係数調整パラメータに対応する、Ｃ２９に記載の装置。
［Ｃ３２］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとが時間変動エンベロープ調整パラメータに対応する、Ｃ２９に記載の装置。
［Ｃ３３］
前記オーディオ信号の符号化バージョンからの前記オーディオ信号の再構成中の調整を可能にするために、前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとを前記オーディオ信号の前記符号化バージョン中に挿入するための手段をさらに備える、Ｃ２９に記載の装置。
［Ｃ３４］
前記第１の調整パラメータと前記第２の調整パラメータとをビットストリームの一部としてスピーチデコーダに送信するための手段をさらに備える、Ｃ２９に記載の装置。
［Ｃ３５］
スピーチデコーダにおいて、ローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号を生成することと、ここにおいて、前記ローバンド励振信号が、スピーチエンコーダから受信されたパラメータに基づいて線形予測ベースデコーダによって生成される、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成することと、
前記スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドの前記グループを調整することと
を備える方法。
［Ｃ３６］
前記調整パラメータが、利得調整パラメータ、線形予測係数調整パラメータ、時間変動エンベロープ調整パラメータ、またはそれらの組合せを含む、Ｃ３５に記載の方法。
［Ｃ３７］
ローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号を生成するように構成された非線形変換生成器と、ここにおいて、前記ローバンド励振信号が、スピーチエンコーダから受信されたパラメータに基づいて線形予測ベースデコーダによって生成される、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成するように構成された第２のフィルタと、
前記スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドの前記グループを調整するように構成された調整器と
を備える装置。
［Ｃ３８］
前記調整パラメータが、利得調整パラメータ、線形プレディケーション係数調整パラメータ、時間変動エンベロープ調整パラメータ、またはそれらの組合せを含む、Ｃ３７に記載の装置。
［Ｃ３９］
ローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号を生成するための手段と、ここにおいて、前記ローバンド励振信号が、スピーチエンコーダから受信されたパラメータに基づいて線形予測ベースデコーダによって生成される、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成するための手段と、
前記スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドの前記グループを調整するための手段と
を備える装置。
［Ｃ４０］
前記調整パラメータが、利得調整パラメータ、線形プレディケーション係数調整パラメータ、時間変動エンベロープ調整パラメータ、またはそれらの組合せを含む、Ｃ３９に記載の装置。
［Ｃ４１］
スピーチデコーダにおけるプロセッサによって実行されたとき、
ローバンド励振信号に基づいて高調波拡張信号を生成することと、ここにおいて、前記ローバンド励振信号が、スピーチエンコーダから受信されたパラメータに基づいて線形予測ベースデコーダによって生成される、
前記高調波拡張信号に少なくとも部分的に基づいてハイバンド励振サブバンドのグループを生成することと、
前記スピーチエンコーダから受信された調整パラメータに基づいてハイバンド励振サブバンドの前記グループを調整することと
を前記プロセッサに行わせる命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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