(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスにおいて、分析フィルタバンクを使用して入力オーディオ信号を少なくともローバンド信号およびハイバンド信号に分離するステップであって、前記ローバンド信号はローバンド周波数範囲に対応し、前記ハイバンド信号はハイバンド周波数範囲に対応する、ステップと、
前記入力オーディオ信号のフレームに関連するパラメータを決定するステップであって、前記パラメータは、前記ハイバンド信号に対応し、かつ前記ローバンド信号を符号化するために選択されたコーディングモード、前記フレームの周期性、前記フレームにおける非周期的雑音の量、または前記フレームに対応するスペクトル傾斜のうちの1つを含む、ステップと、
前記パラメータに基づいて、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するステップと、
前記ローバンド信号および前記非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号を生成するステップと、
前記第1拡張信号、前記ハイバンド信号、または両方に基づいて、少なくとも1つの調整パラメータを生成するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記ローバンド信号に前記非線形処理関数を適用することによって、第3拡張信号を生成するステップと、
前記第3拡張信号をフィルタリングすることによって、第2拡張信号を生成するステップと
をさらに含み、
前記非線形処理関数は、前記デバイスにおいて前記入力オーディオ信号が受信された後に選択され、前記第1拡張信号は、雑音信号および前記第2拡張信号を混合することによって生成され、前記少なくとも1つの調整パラメータは、前記第1拡張信号および前記ハイバンド信号に基づいて決定される、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記雑音信号の第1の割合および前記第2拡張信号の第2の割合が混合され、前記第1の割合および前記第2の割合は、前記ローバンド信号、前記ハイバンド信号、または前記入力オーディオ信号のうちの少なくとも1つのハーモニシティに基づいて決定される、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
オーディオフレームにおける前記入力オーディオ信号の周期性の推定に基づいて、前記ハーモニシティを決定するステップをさらに含み、前記非線形処理関数は、前記入力オーディオ信号を受信したことに応答して選択される、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記第2拡張信号の帯域幅が前記ハイバンド周波数範囲に対応する、請求項2に記載の方法。
【請求項６】
前記非線形処理関数はフレームごとに選択される、請求項5に記載の方法。
【請求項７】
前記第2拡張信号は、前記第3拡張信号に線形変換を適用すること、および前記ハイバンド周波数範囲に対応する変換係数を選択することによって生成される、請求項2に記載の方法。
【請求項８】
前記非線形処理関数は、関数選択器によって、前記ローバンド信号の前記パラメータまたは前記ローバンド信号の前記パラメータの決定された値に基づいて選択され、前記線形変換は離散コサイン変換に対応する、請求項7に記載の方法。
【請求項９】
前記パラメータが第1の条件を満たすと判断したことに応答して、前記複数の非線形処理関数のうちの第1の非線形処理関数を選択するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
前記非線形処理関数は、
低次累乗関数に対応する前記複数の非線形処理関数のうちの第1の非線形処理関数と、
高次累乗関数に対応する前記複数の非線形処理関数のうちの第2の非線形処理関数と
の中から選択される、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
デバイスにおいて、入力オーディオ信号の少なくともローバンド信号に対応するローバンドデータを受信するステップと、
合成されたローバンドオーディオ信号を生成するために前記ローバンドデータを復号化するステップと、
前記入力オーディオ信号のフレームに関連するパラメータが第1の条件を満たすと判断したことに応答して、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するステップと、
前記合成されたローバンドオーディオ信号および前記非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成するステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記合成されたローバンドオーディオ信号および前記合成されたハイバンドオーディオ信号を組み合わせることによって、出力オーディオ信号を生成するステップをさらに含み、前記非線形処理関数は、前記合成されたローバンドオーディオ信号に基づいて選択され、前記出力オーディオ信号の第1の帯域幅が、前記合成されたローバンドオーディオ信号の第2の帯域幅よりも大きい、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記1つの非線形処理関数を選択することによって第3拡張信号を生成するステップと、
前記第3拡張信号をフィルタリングすることによって、第2拡張信号を生成するステップと
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１４】
雑音信号および前記第2拡張信号を混合することによって、第1拡張信号を生成するステップをさらに含み、前記合成されたハイバンドオーディオ信号は、前記第1拡張信号および少なくとも1つの調整パラメータに基づいて生成され、前記第2拡張信号の第1の割合および前記雑音信号の第2の割合が混合され、前記第1の割合および前記第2の割合は、受信されたハーモニシティパラメータまたは前記ローバンドデータのうちの少なくとも1つに基づいて決定される、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記合成されたハイバンドオーディオ信号は、少なくとも1つの調整パラメータに関連付けられるファクタによって、第1拡張信号をスケーリングすることによって生成される、請求項11に記載の方法。
【請求項１６】
前記第2拡張信号はハイバンド周波数範囲に対応する、請求項13に記載の方法。
【請求項１７】
前記第2拡張信号に基づいて第1拡張信号を生成するステップであって、前記第2拡張信号は、
前記第3拡張信号に線形変換を適用するステップであって、前記線形変換は離散コサイン変換に対応し、前記第3拡張信号は、前記合成されたローバンドオーディオ信号および前記非線形処理関数に基づく、ステップと、
ハイバンド周波数範囲に対応する変換係数を選択するステップと
によって生成される、請求項13に記載の方法。
【請求項１８】
フレームごとに前記デバイスにおいて受信されたパラメータに基づいて、前記非線形処理関数を選択するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１９】
前記受信するステップと、前記復号化するステップと、前記判断するステップと、前記選択するステップと、前記生成するステップとが、前記デバイス内で実行され、前記デバイスが、モバイル通信デバイスを備える、請求項11に記載の方法。
【請求項２０】
前記受信するステップと、前記復号化するステップと、前記判断するステップと、前記選択するステップと、前記生成するステップとが、固定位置データユニット内で実行される、請求項11に記載の方法。
【請求項２１】
メモリと、
プロセッサであって、
分析フィルタバンクを使用して入力オーディオ信号を少なくともローバンド信号およびハイバンド信号に分離することであって、前記ローバンド信号はローバンド周波数範囲に対応し、前記ハイバンド信号はハイバンド周波数範囲に対応する、分離することと、
前記入力オーディオ信号のフレームに関連するパラメータを決定することであって、前記パラメータは、前記ハイバンド信号に対応し、かつ前記ローバンド信号を符号化するために選択されたコーディングモード、前記フレームの周期性、前記フレームにおける非周期的雑音の量、または前記フレームに対応するスペクトル傾斜のうちの1つを含む、決定することと、
前記パラメータに基づいて、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択することと、
前記ローバンド信号および前記非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号を生成することと、
前記第1拡張信号、前記ハイバンド信号、または両方に基づいて、少なくとも1つの調整パラメータを生成することと
を行うように構成されるプロセッサと
を備える、装置。
【請求項２２】
前記プロセッサは、
前記ローバンド信号に前記非線形処理関数を適用することによって、第3拡張信号を生成し、
前記第3拡張信号をフィルタリングすることによって、第2拡張信号を生成する
ようにさらに構成され、
前記非線形処理関数は、前記入力オーディオ信号が少なくとも前記ローバンド信号および前記ハイバンド信号に分離された後に選択され、前記第1拡張信号は、雑音信号および第2拡張信号を混合することによって生成され、前記少なくとも1つの調整パラメータは、前記第1拡張信号および前記ハイバンド信号に基づいて決定される、請求項21に記載の装置。
【請求項２３】
前記雑音信号の第1の割合および前記第2拡張信号の第2の割合が混合され、前記第1の割合および前記第2の割合は、前記ローバンド信号、前記ハイバンド信号、または前記入力オーディオ信号のうちの少なくとも1つのハーモニシティに基づいて決定される、請求項22に記載の装置。
【請求項２４】
前記プロセッサは、オーディオフレームにおける前記入力オーディオ信号の周期性の推定に基づいて、前記ハーモニシティを決定するようにさらに構成される、請求項23に記載の装置。
【請求項２５】
前記第2拡張信号の帯域幅が前記ハイバンド周波数範囲に対応する、請求項22に記載の装置。
【請求項２６】
前記入力オーディオ信号は、分析フィルタバンクを使用して、少なくとも前記ローバンド信号および前記ハイバンド信号に分離され、前記第2拡張信号は、第3拡張信号に線形変換を適用することであって、前記線形変換は離散コサイン変換に対応する、適用することと、前記ハイバンド周波数範囲に対応する変換係数を選択することとによって生成される、請求項22に記載の装置。
【請求項２７】
前記非線形処理関数は前記パラメータに基づいて選択され、前記パラメータが第1の条件を満たすと判断したことに応答して、前記複数の非線形処理関数のうちの第1の非線形処理関数が選択され、前記パラメータが第2の条件を満たすと判断したことに応答して、前記複数の非線形処理関数のうちの第2の非線形処理関数が選択される、請求項21に記載の装置。
【請求項２８】
前記複数の非線形処理関数は、低次累乗関数および高次累乗関数を含み、前記少なくとも1つの調整パラメータは、前記ハイバンド信号に関連する少なくとも1つの利得調整パラメータに対応する、請求項21に記載の装置。
【請求項２９】
前記プロセッサはエンコーダシステムに組み込まれる、請求項21に記載の装置。
【請求項３０】
アンテナと、
前記アンテナに結合され、かつ、前記入力オーディオ信号に対応する信号を受信するように構成される、レシーバと
をさらに備える、請求項21に記載の装置。
【請求項３１】
前記プロセッサと、前記メモリと、前記レシーバと、前記アンテナとがモバイル通信デバイスに組み込まれる、請求項30に記載の装置。
【請求項３２】
前記プロセッサと、前記メモリと、前記レシーバと、前記アンテナとが固定位置データユニットに組み込まれる、請求項30に記載の装置。
【請求項３３】
メモリと、
プロセッサであって、
入力オーディオ信号の少なくともローバンド信号に対応するローバンドデータを受信することと、
合成されたローバンドオーディオ信号を生成するために前記ローバンドデータを復号化することと、
前記入力オーディオ信号のフレームに関連するパラメータが第1の条件を満たすと判断したことに応答して、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択することと、
前記合成されたローバンドオーディオ信号および前記非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成することと
を行うように構成されるプロセッサと
を備える、装置。
【請求項３４】
前記プロセッサは、前記合成されたローバンドオーディオ信号および前記合成されたハイバンドオーディオ信号を組み合わせることによって、出力オーディオ信号を生成するようにさらに構成され、前記出力オーディオ信号の第1の帯域幅が、前記合成されたローバンドオーディオ信号の第2の帯域幅よりも大きい、請求項33に記載の装置。
【請求項３５】
前記プロセッサは、
前記1つの非線形処理関数を選択することによって第3拡張信号を生成し、
前記第3拡張信号をフィルタリングすることによって、第2拡張信号を生成し、
雑音信号および前記第2拡張信号を混合することによって、第1拡張信号を生成する
ようにさらに構成され、前記合成されたハイバンドオーディオ信号は、前記第1拡張信号および少なくとも1つの調整パラメータに基づいて生成される、請求項33に記載の装置。
【請求項３６】
前記第2拡張信号の第1の割合および前記雑音信号の第2の割合が混合され、前記第1の割合および前記第2の割合は、受信されたハーモニシティパラメータまたは前記ローバンドデータのうちの少なくとも1つに基づいて決定される、請求項35に記載の装置。
【請求項３７】
前記合成されたハイバンドオーディオ信号は、前記少なくとも1つの調整パラメータに関連するファクタによって、前記第1拡張信号をスケーリングすることによって生成される、請求項35に記載の装置。
【請求項３８】
前記第2拡張信号は、ハイバンド周波数範囲に対応する、請求項35に記載の装置。
【請求項３９】
前記第2拡張信号は、前記第3拡張信号に線形変換を適用すること、およびハイバンド周波数範囲に対応する変換係数を選択することによって生成される、請求項35に記載の装置。
【請求項４０】
前記線形変換は離散コサイン変換に対応する、請求項39に記載の装置。
【請求項４１】
前記プロセッサは、前記合成されたローバンドオーディオ信号および前記非線形処理関数に基づいて、前記第3拡張信号を生成するようにさらに構成される、請求項39に記載の装置。
【請求項４２】
前記プロセッサは、受信されたパラメータ、または前記ローバンドデータに基づいて、前記非線形処理関数を選択するようにさらに構成される、請求項36に記載の装置。
【請求項４３】
前記プロセッサはデコーダシステムを含むモバイルデバイスに組み込まれる、請求項33に記載の装置。
【請求項４４】
分析フィルタバンクを使用して入力オーディオ信号を少なくともローバンド信号およびハイバンド信号に分離するための手段であって、前記ローバンド信号はローバンド周波数範囲に対応し、前記ハイバンド信号はハイバンド周波数範囲に対応する、手段と、
前記入力オーディオ信号のフレームに関連するパラメータを決定するための手段であって、前記パラメータは、前記ハイバンド信号に対応し、かつ前記ローバンド信号を符号化するために選択されたコーディングモード、前記フレームの周期性、前記フレームにおける非周期的雑音の量、または前記フレームに対応するスペクトル傾斜のうちの1つを含む、手段と、
前記パラメータに基づいて、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するための手段と、
前記ローバンド信号および前記非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号を生成するための第1の手段と、
前記第1拡張信号、前記ハイバンド信号、または両方に基づいて、少なくとも1つの調整パラメータを生成するための第2の手段と
を含む、装置。
【請求項４５】
前記ローバンド信号に前記非線形処理関数を適用することによって、第3拡張信号を生成するための第3の手段と、
前記第3拡張信号をフィルタリングすることによって、第2拡張信号を生成するための第4の手段と
をさらに含み、
前記選択するための手段は、前記分離するための手段において前記入力オーディオ信号が受信された後に前記非線形処理関数を選択するように構成され、前記第1拡張信号は、雑音信号および前記第2拡張信号を混合することによって生成され、前記少なくとも1つの調整パラメータは、前記第1拡張信号および前記ハイバンド信号に基づいて決定される、請求項44に記載の装置。
【請求項４６】
前記雑音信号の第1の割合および前記第2拡張信号の第2の割合が混合され、前記第1の割合および前記第2の割合は、前記ローバンド信号、前記ハイバンド信号、または前記入力オーディオ信号のうちの少なくとも1つのハーモニシティに基づいて決定される、請求項45に記載の装置。
【請求項４７】
前記決定するための手段と、前記選択するための手段と、前記生成するための第1の手段と、前記生成するための第2の手段とが、モバイル通信デバイスに組み込まれる、請求項44に記載の装置。
【請求項４８】
入力オーディオ信号の少なくともローバンド信号に対応するローバンドデータを受信するための手段と、
合成されたローバンドオーディオ信号を生成するために前記ローバンドデータを復号化するための手段と、
前記入力オーディオ信号のフレームに関連するパラメータが第1の条件を満たすと判断したことに応答して、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するための手段と、
前記合成されたローバンドオーディオ信号および前記非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成するための手段と
を含む、装置。
【請求項４９】
前記ローバンドデータは、前記ローバンド信号の特性を示す、請求項48に記載の装置。
【請求項５０】
前記合成されたハイバンドオーディオ信号は、少なくとも1つの調整パラメータに関連付けられるファクタによって、第1拡張信号をスケーリングすることによって生成される、請求項48に記載の装置。
【請求項５１】
前記選択するための手段と、前記生成するための手段とが、モバイル通信デバイスに組み込まれる、請求項48に記載の装置。
【請求項５２】
前記選択するための手段と、前記生成するための手段とが、固定位置データユニットに組み込まれる、請求項48に記載の装置。
【請求項５３】
命令を記憶するコンピュータ可読ストレージデバイスであって、前記命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
分析フィルタバンクを使用して入力オーディオ信号を少なくともローバンド信号およびハイバンド信号に分離することであって、前記ローバンド信号はローバンド周波数範囲に対応し、前記ハイバンド信号はハイバンド周波数範囲に対応する、分離することと、
前記入力オーディオ信号のフレームに関連するパラメータを決定することであって、前記パラメータは、前記ハイバンド信号に対応し、かつ前記ローバンド信号を符号化するために選択されたコーディングモード、前記フレームの周期性、前記フレームにおける非周期的雑音の量、または前記フレームに対応するスペクトル傾斜のうちの1つを含む、決定することと、
前記パラメータに基づいて、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択することと、
前記ローバンド信号および前記非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号を生成することと、
前記第1拡張信号、前記ハイバンド信号、または両方に基づいて、少なくとも1つの調整パラメータを生成することと
を含む動作を実行させる、コンピュータ可読ストレージデバイス。
【請求項５４】
前記ローバンド信号に前記非線形処理関数を適用することによって、第3拡張信号を生成することと、
前記第3拡張信号をフィルタリングすることによって、第2拡張信号を生成することと
をさらに含み、
前記非線形処理関数は、前記入力オーディオ信号が少なくとも前記ローバンド信号および前記ハイバンド信号に分離された後に選択され、前記第1拡張信号は、雑音信号および前記第2拡張信号を混合することによって生成され、前記少なくとも1つの調整パラメータは、前記第1拡張信号および前記ハイバンド信号に基づいて決定される、請求項53に記載のコンピュータ可読ストレージデバイス。
【請求項５５】
前記第2拡張信号の帯域幅が前記ハイバンド周波数範囲に対応する、請求項54に記載のコンピュータ可読ストレージデバイス。
【請求項５６】
命令を記憶するコンピュータ可読ストレージデバイスであって、前記命令は、プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
入力オーディオ信号の少なくともローバンド信号に対応するローバンドデータを受信することと、
合成されたローバンドオーディオ信号を生成するために前記ローバンドデータを復号化することと、
前記入力オーディオ信号のフレームに関連するパラメータが第1の条件を満たすと判断したことに応答して、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択することと、
前記合成されたローバンドオーディオ信号および前記非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成することと
を含む動作を実行させる、コンピュータ可読ストレージデバイス。
【請求項５７】
前記動作は、前記入力オーディオ信号のフレームに関連するパラメータを決定することをさらに含み、前記非線形処理関数は前記パラメータに基づいて選択される、請求項56に記載のコンピュータ可読ストレージデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本出願は、内容が全部参照により組み込まれている、いずれも“HARMONIC BANDWIDTH EXTENSION OF AUDIO SIGNALS”と題する、2014年2月13日に出願された米国仮出願第61/939,585号、および2015年2月9日に出願された米国非仮出願第14/617,524号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本開示は一般に、オーディオ信号の高調波帯域幅拡張に関する。
【背景技術】
【０００３】
技術が進歩した結果、コンピューティングデバイスがより小型に、そしてより強力になった。たとえば、小型、軽量で、ユーザによって容易に携帯さ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、種々のポータブルパーソナルコンピューティングデバイスが現存している。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、その内部に組み込まれた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、デジタルスチールカメラ、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含むこともできる。
【０００４】
従来型の電話システム(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。セルラー電話およびボイスオーバーインターネットプロトコル(VoIP)などの広帯域(WB)アプリケーションでは、信号帯域幅が50Hzから7kHzの周波数範囲に及ぶ場合がある。超広帯域(SWB)コーディング技法は、16kHz前後まで達する帯域幅をサポートする。信号帯域幅を3.4kHzの狭帯域電話から16kHzのSWB電話まで拡張することで、信号構成の品質、了解性および自然性を改善する場合がある。
【０００５】
SWBコーディング技法は通常、信号のより低い周波数部分(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伴う。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起信号を使用して表される場合がある。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)は、完全には符号化および送信されない場合がある。レシーバは、合成されたハイバンド信号を生成するために、信号モデリングを利用してもよい。いくつかの実装形態では、ハイバンド合成を支援するために、ハイバンドに関連するデータがレシーバに提供される場合がある。そのようなデータは、「サイド情報」と呼ばれる場合があり、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)などを含んでもよい。サイド情報は、ハイバンドとローバンドから導出された合成されたハイバンド信号とを比較することによって生成されてもよい。たとえば、合成されたハイバンド信号は、ローバンド信号および非線形関数に基づく場合がある。別個の特性を有するローバンド信号に対して、合成されたハイバンド信号を生成するために単一の非線形関数が使用される場合がある。別個の特性を有する信号に対して同じ非線形関数を適用すると、状況によっては(たとえば、音声対音楽)、低品質の合成されたハイバンド信号が生成される場合がある。結果として、合成されたハイバンド信号は、ハイバンド信号との相関が弱い場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
オーディオ信号の高調波帯域幅拡張のためのシステムおよび方法が開示される。エンコーダが、デコーダにおいてオーディオ信号のハイバンド部分を再構成するために使用される情報(たとえば、調整パラメータ)を生成するために、オーディオ信号のローバンド部分を使用してもよい。たとえば、エンコーダは、オーディオ信号のローバンド部分を、ローバンド部分の特性に基づいて拡張してもよい。拡張されたローバンド部分は、ローバンド部分よりも大きい帯域幅を有する場合がある。エンコーダは、拡張されたローバンド部分およびハイバンド部分に基づいて調整パラメータを決定してもよい。
【０００７】
エンコーダは、拡張されたローバンド部分を生成するために、選択された非線形処理関数を使用してもよい。この非線形処理関数は、オーディオ信号のローバンド部分の特性に基づいて、複数の非線形処理関数から選択されてもよい。オーディオ信号は、特定のオーディオフレームまたはパケットに対応する場合がある。オーディオ信号が強い周期性を有する(たとえば、強い高調波成分を有する、および/または音声に対応する)ことをローバンド部分が示す場合、信号エンコーダは、より高次の非線形関数を選択してもよい。オーディオ信号が強い雑音性を有する(たとえば、音楽に対応する)ことをローバンド部分が示す場合、信号エンコーダは、より低次の非線形関数を選択してもよい。エンコーダは、ハイバンドと拡張されたローバンド部分との比較に基づいて調整パラメータを決定してもよい。
【０００８】
デコーダが、エンコーダからローバンドデータおよび調整パラメータを受信する場合がある。デコーダは、ローバンドデータに基づいて、合成されたローバンド信号を生成してもよい。デコーダは、合成されたローバンド信号および選択された非線形処理関数に基づいて、合成された拡張されたローバンド部分を生成してもよい。デコーダは、合成された拡張されたローバンド部分および調整パラメータに基づいて、合成されたハイバンド信号を生成してもよい。デコーダにおいて、合成されたローバンド信号および合成されたハイバンド信号を組み合わせることによって、出力信号が生成されてもよい。
【０００９】
特定の実施形態では、本方法は、デバイスにおいて、入力オーディオ信号を少なくともローバンド信号およびハイバンド信号に分離するステップを含む。ローバンド信号はローバンド周波数範囲に対応し、ハイバンド信号はハイバンド周波数範囲に対応する。本方法はまた、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するステップを含む。本方法はさらに、ローバンド信号および非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号を生成するステップを含む。本方法はまた、第1拡張信号、ハイバンド信号、または両方に基づいて、少なくとも1つの調整パラメータを生成するステップを含む。
【００１０】
別の特定の実施形態では、本方法は、デバイスにおいて、入力オーディオ信号の少なくともローバンド信号に対応するローバンドデータを受信するステップを含む。本方法はまた、合成されたローバンドオーディオ信号を生成するためにローバンドデータを復号化するステップを含む。本方法はさらに、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するステップを含む。本方法はまた、合成されたローバンドオーディオ信号および非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成するステップを含む。
【００１１】
別の特定の実施形態では、本装置はメモリおよびプロセッサを含む。プロセッサは、入力オーディオ信号を少なくともローバンド信号およびハイバンド信号に分離するように構成される。ローバンド信号はローバンド周波数範囲に対応し、ハイバンド信号はハイバンド周波数範囲に対応する。プロセッサはまた、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するように構成される。プロセッサはさらに、ローバンド信号および非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号を生成するように構成される。プロセッサはまた、第1拡張信号、ハイバンド信号、または両方に基づいて、少なくとも1つの調整パラメータを生成するように構成される。
【００１２】
別の特定の実施形態では、本装置はメモリおよびプロセッサを含む。プロセッサは、入力オーディオ信号の少なくともローバンド信号に対応するローバンドデータを受信するように構成される。プロセッサはまた、合成されたローバンドオーディオ信号を生成するためにローバンドデータを復号化するように構成される。プロセッサはさらに、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するように構成される。プロセッサはまた、合成されたローバンドオーディオ信号および非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成するように構成される。
【００１３】
別の特定の実施形態では、コンピュータ可読ストレージデバイスが、プロセッサによって実行されたときに、プロセッサに、入力オーディオ信号を少なくともローバンド信号およびハイバンド信号に分離することを含む動作を実行させる命令を記憶する。ローバンド信号はローバンド周波数範囲に対応し、ハイバンド信号はハイバンド周波数範囲に対応する。本動作はまた、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択することを含む。本動作はさらに、ローバンド信号および非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号を生成することを含む。本動作はまた、第1拡張信号、ハイバンド信号、または両方に基づいて、少なくとも1つの調整パラメータを生成することを含む。
【００１４】
別の特定の実施形態では、コンピュータ可読ストレージデバイスが、プロセッサによって実行されたときに、プロセッサに、入力オーディオ信号の少なくともローバンド信号に対応するローバンドデータを受信することを含む動作を実行させる命令を記憶する。本動作はまた、合成されたローバンドオーディオ信号を生成するためにローバンドデータを復号化することを含む。本動作はさらに、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択することを含む。本動作はまた、合成されたローバンドオーディオ信号および非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成することを含む。
【００１５】
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、出力信号の合成されたハイバンド部分の品質を改善することを含む場合がある。出力信号の品質は、ローバンド部分のオーディオ特性に基づいて複数の利用可能な非線形処理関数から選択された非線形関数を使用して、合成されたハイバンド部分を生成することによって改善される場合がある。選択された非線形関数は、音声と非音声(たとえば、音楽)の両方の状況において、エンコーダにおける入力信号のハイバンド部分と、デコーダにおける出力信号の合成されたハイバンド部分との間の相関を改善する場合がある。本開示の他の態様、利点、および特徴は、以下のセクション、すなわち、図面の簡単な説明、発明を実施するための形態、および特許請求の範囲を含む本出願の検討後に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行するように動作可能であるエンコーダシステムの特定の実施形態を示す図である。
【図２】オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行するように動作可能であるデコーダシステムの別の特定の実施形態の図である。
【図３】オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行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である。
【図４】オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行する方法の特定の実施形態を示すフローチャートである。
【図５】オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行する方法の別の特定の実施形態を示すフローチャートである。
【図６】図1〜図5のシステムおよび方法による、信号処理動作を実行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である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図1を参照すると、オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行するように動作可能であるエンコーダシステムの特定の実施形態の図が示され、全体が100と表される。特定の実施形態では、エンコーダシステム100は、(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)における)符号化(または復号化)システムまたは装置に組み込まれる場合がある。他の実施形態では、エンコーダシステム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、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末(PDA)、固定位置データユニット、またはコンピュータに組み込まれる場合がある。
【００１８】
以下の説明では、図1のエンコーダシステム100によって実行される様々な機能が、ある種の構成要素またはモジュールによって実行されるものとして説明されることに留意されたい。構成要素およびモジュールの分割は、説明のためのものにすぎず、限定的と考えられるべきではない。代替実施形態では、特定の構成要素またはモジュールによって実行される機能が、複数の構成要素またはモジュールの間で分割される場合がある。さらに、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組み込まれる場合がある。図1に示す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)、デジタル信号プロセッサ(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てもよい。
【００１９】
エンコーダシステム100は、ローバンドエンコーダ108に結合された分析フィルタバンク110、ハーモニシティ推定器106、信号生成器112、およびパラメータ推定器190を含む。信号生成器112は、フィルタ114および混合器116に結合される。信号生成器112は、関数選択器180を含んでもよい。
【００２０】
動作中、分析フィルタバンク110は、入力オーディオ信号102を受信する場合がある。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る場合がある。入力オーディオ信号102は、音声、雑音、音楽、またはそれらの組合せを含む場合がある。入力オーディオ信号102は、約50ヘルツ(Hz)から約16キロヘルツ(kHz)の周波数範囲のデータを含む超広帯域(SWB)信号であってもよい。分析フィルタバンク110は、周波数に基づいて入力オーディオ信号102を複数の部分に分離してもよい。たとえば、分析フィルタバンク110は、入力オーディオ信号102を少なくともローバンド信号122およびハイバンド信号124に分離する場合がある。特定の実施形態では、分析フィルタバンク110は、分析フィルタバンクのセットを含む場合がある。分析フィルタバンクのセットは、入力オーディオ信号102を少なくともローバンド信号122およびハイバンド信号124に分離してもよい。特定の実施形態では、分析フィルタバンク110は、3つ以上の出力を生成する場合がある。
【００２１】
図1の例では、ローバンド信号122およびハイバンド信号124は、重複しない周波数帯域を占有する。たとえば、ローバンド信号122およびハイバンド信号124は、それぞれ、50Hz〜7kHzおよび7kHz〜16kHzという、重複しない周波数帯域を占有する場合がある。代替実施形態では、ローバンド信号122およびハイバンド信号124は、それぞれ、50Hz〜8kHzおよび8kHz〜16kHzという、重複しない周波数帯域を占有する場合がある。別の代替実施形態では、ローバンド信号122およびハイバンド信号124は重複し(たとえば、それぞれ、50Hz〜8kHzおよび7kHz〜16kHz)、それにより、分析フィルタバンク110の低域フィルタおよび高域フィルタが、円滑なロールオフを有することが可能になる場合があり、設計が単純化され、低域フィルタおよび高域フィルタのコストが減る場合がある。ローバンド信号122およびハイバンド信号124を重複させることで、レシーバにおけるローバンド信号およびハイバンド信号の円滑なブレンディングが可能になる場合があり、結果的に可聴アーティファクト(audible artifact)が少なくなる場合がある。
【００２２】
図1の例はSWB信号の処理を示しているが、これは説明のためのものにすぎず、限定的と考えられるべきでは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広帯域(WB)信号であってもよい。そのような実装形態では、ローバンド信号122は、約50Hz〜約6.4kHzの周波数範囲に対応する場合があり、ハイバンド信号124は、約6.4kHz〜約8kHzの周波数範囲に対応する場合がある。
【００２３】
分析フィルタバンク110は、ローバンドエンコーダ108にローバンド信号122を提供してもよく、パラメータ推定器190にハイバンド信号124を提供してもよい。パラメータ推定器190は、本明細書で説明するように、1つまたは複数の調整パラメータ178を生成するために、第1拡張信号182とハイバンド信号124とを比較するように構成されてもよい。エンコーダシステム100は、本明細書で説明するように、ローバンド信号122および選択された非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号182を生成してもよい。混合器116は、雑音信号176を使用して第2拡張信号172を変調することによって、第1拡張信号182を生成するように構成されてもよい。フィルタ114は、信号生成器112からの第3拡張信号174をフィルタリングすることによって、第2拡張信号172を生成するように構成されてもよい。
【００２４】
ローバンドエンコーダ108は、分析フィルタバンク110からローバンド信号122を受信する場合があり、ローバンドパラメータ168を生成する場合がある。ローバンドパラメータ168は、ローバンド信号122の特性を示してもよい。ローバンドパラメータ168は、ローバンド信号122のスペクトル傾斜、ピッチ利得、ラグ、音声モード、またはそれらの組合せに関連する値を含んでもよい。
【００２５】
スペクトル傾斜は、通過帯域上のスペクトル包絡線の形状に関係する場合があり、量子化された第1の反射係数によって表される場合がある。有声音の場合、第1の反射係数が負となり、-1に近づくことができるように、周波数が増大するのに伴ってスペクトルエネルギーが減少することがある。無声音は、第1の反射係数が0に近くなるように平坦であるスペクトル、または第1の反射係数が正となり、+1に近づくことができるように、高周波数においてより多くのエネルギーを有するスペクトルのいずれかを有することがある。
【００２６】
音声モード(ボイシングモードとも呼ばれる)は、ローバンド信号122に関連するオーディオフレームが有声音を表すか、それとも無声音を表すかを示してもよい。音声モードパラメータは、オーディオフレームに関する周期性(たとえば、ゼロ交差、正規化自己相関関数(NACF:normalized autocorrelation function)、ピッチ利得など)および/またはボイスアクティビティの1つまたは複数の測定値、たとえば、そのような測定値としきい値との間の関係に基づくバイナリ値を有してもよい。他の実装形態では、音声モードパラメータは、無音もしくは背景雑音、または無音音と有声音との間の移行などのモードを示すための1つまたは複数の他の状態を有する場合がある。ローバンドエンコーダ108は、信号生成器112にローバンドパラメータ168を提供してもよい。
【００２７】
特定の実施形態では、信号生成器112は、ローバンドパラメータ168に基づいてローバンド信号122を生成してもよい。たとえば、信号生成器112は、ローカルデコーダ(またはデコーダエミュレータ)を含んでもよい。ローカルデコーダは、受信側デバイスにおけるデコーダの振舞いをエミュレートしてもよい。たとえば、ローカルデコーダは、ローバンド信号122を生成するためにローバンドパラメータ168を復号化するように構成されてもよい。代替実施形態では、信号生成器112は、分析フィルタバンク110からローバンド信号122を受信する場合がある。
【００２８】
関数選択器180は、複数の利用可能な非線形処理関数118のうちの1つの非線形処理関数を選択してもよい。複数の利用可能な非線形処理関数118は、絶対値関数、両波整流関数、半波整流関数、2乗関数、3乗関数、4乗関数、クリッピング関数、またはそれらの組合せを含んでもよい。
【００２９】
関数選択器180は、ローバンド信号122の特性に基づいて非線形処理関数を選択してもよい。例示すると、関数選択器180は、ローバンドパラメータ168またはローバンド信号122に基づいて、特性の値を決定する場合がある。雑音因子が、ローバンド信号122に対応するオーディオフレームの周期性を示してもよい。たとえば、雑音因子は、ローバンド信号122に関連する、ピッチ利得、音声モード、スペクトル傾斜、NACF、ゼロ交差、またはそれらの組合せに対応する場合がある。雑音因子が第1の雑音しきい値を満たす場合、関数選択器180は、第1の非線形処理関数を選択してもよい。たとえば、ローバンド信号122が(たとえば、音声に対応する)強い周期性を有することを雑音因子が示す場合、関数選択器180は、高次累乗関数(たとえば、4乗関数)を選択してもよい。雑音因子が第2の雑音しきい値を満たす場合、関数選択器180は、第2の非線形処理関数を選択してもよい。たとえば、ローバンド信号122が、(たとえば、音楽に対応する)あまり周期的ではないまたは雑音の様であることを雑音因子が示す場合、関数選択器180は、低次累乗関数(たとえば、2乗関数)を選択してもよい。
【００３０】
特定の実施形態では、関数選択器180は、オーディオフレームごとに複数の利用可能な非線形処理関数118から非線形処理関数を選択してもよい。さらに、入力オーディオ信号102の連続フレームに対して、異なる非線形処理関数が選択されてもよい。したがって、関数選択器180は、第1のオーディオフレームに関連するパラメータが第1の条件を満たすと判断したことに応答して、複数の非線形処理関数のうちの第1の非線形処理関数を選択してもよく、第2のオーディオフレームに関連するパラメータが第2の条件を満たすと判断したことに応答して、複数の非線形処理関数のうちの第2の非線形処理関数を選択してもよい。例示的な例として、入力オーディオ信号102が通話中の音声に対応するときには、入力オーディオ信号102が通話中の保留音に対応するときとは異なる非線形処理関数が適用されてもよい。特定の実施形態では、フレームに関連するパラメータは、ローバンド信号を符号化するために選択されたコーディングモード、フレームの周期性、フレームにおける非周期的雑音の量、およびフレームに対応するスペクトル傾斜のうちの1つである。
【００３１】
信号生成器112は、より高い周波数範囲(たとえば、ハイバンド信号124に対応する周波数範囲)を含むようにローバンド信号122のスペクトルを高調波的に拡張してもよい。たとえば、信号生成器112は、ローバンド信号122をアップサンプリングする場合がある。ローバンド信号122は、選択された非線形処理関数の適用に伴ってエイリアシングを低減するためにアップサンプリングされてもよい。特定の実施形態では、信号生成器112は、特定の係数(たとえば、8)によってローバンド信号122をアップサンプリングする場合がある。特定の実施形態では、アップサンプリング動作は、ローバンド信号122をゼロスタッフィングすることを含む場合がある。信号生成器112は、アップサンプリングされた信号に選択された非線形処理関数を適用することによって、第3拡張信号174を生成してもよい。
【００３２】
フィルタ114は、信号生成器112から第3拡張信号174を受信する場合がある。フィルタ114は、第3拡張信号174をフィルタリングすることによって、第2拡張信号172を生成してもよい。たとえば、フィルタ114は、第2拡張信号172の周波数範囲(たとえば、7kHz〜16kHz)がハイバンド信号124に関連する周波数範囲に対応するように、第3拡張信号174をダウンサンプリングする場合がある。例示すると、フィルタ114は、第2拡張信号172を生成するために、第3拡張信号174に帯域通過(たとえば、高域通過)フィルタリング動作を適用する場合がある。特定の実施形態では、フィルタ114は、第3拡張信号174に線形変換(たとえば、離散コサイン変換(DCT))を適用する場合があり、高周波数範囲(たとえば、7kHz〜16kHz)に対応する変換係数を選択する場合がある。フィルタ114は、混合器116に第2拡張信号172を提供してもよい。
【００３３】
混合器116は、第2拡張信号172および雑音信号176を組み合わせてもよい。混合器116は、雑音生成器(図示せず)から雑音信号176を受信する場合がある。雑音生成器は、単位分散白色擬似ランダム雑音(unit-variance white pseudorandom noise signal)を生成するように構成されてもよい。特定の実施形態では、雑音信号176は、白色ではない場合があり、周波数により変動する電力密度を有する場合がある。特定の実施形態では、雑音生成器は、受信側デバイスのデコーダにおいて複製される場合がある決定性関数として雑音信号176を出力するように構成される場合がある。たとえば、雑音生成器は、ローバンドパラメータ168の決定性関数として雑音信号176を生成するように構成される場合がある。
【００３４】
混合器116は、雑音信号176の第1の割合および第2拡張信号172の第2の割合を組み合わせてもよい。たとえば、混合器116は、ハイバンド信号124の場合と同様の、雑音エネルギーに対する高調波エネルギーの比率を有するように、第1拡張信号182を生成する場合がある。混合器116は、ハーモニシティファクタ170に基づいて第1の割合および第2の割合を決定してもよい。たとえば、ハイバンド信号124が無声音(たとえば、音楽または雑音)に関連付けられることをハーモニシティファクタ170が示す場合、第1の割合は第2の割合よりも高くてもよい。別の例として、ハイバンド信号124が有声音に関連付けられることをハーモニシティファクタ170が示す場合、第2の割合は第1の割合よりも高くてもよい。特定の実施形態では、混合器116は、ハーモニシティファクタ170から第1の割合(または第2の割合)を決定する場合があり、以下のような式に従って第2の割合(または第1の割合)を導出する場合がある。
(第1の割合)2+(第2の割合)2=1      (式1)
【００３５】
代替的に、混合器116は、ハーモニシティファクタ170に基づいて、割合の複数のペアから割合の対応するペアを選択してもよく、ペアは、式(1)のような一定エネルギー比率を満たすように事前に計算される。第1の割合の値は0.1から0.7の範囲にあってもよく、第2の割合の値は0.7から1.0の範囲にあってもよい。
【００３６】
ハーモニシティ推定器106は、入力オーディオ信号102の特性(たとえば、周期性)の推定に基づいてハーモニシティファクタ170を決定してもよい。特定の実施形態では、ハーモニシティ推定器106は、ハイバンド信号124およびローバンドパラメータ168のうちの少なくとも1つに基づいて、ハーモニシティファクタ170を生成する場合がある。たとえば、ハーモニシティ推定器106は、ローバンドパラメータ168によって示されるローバンド信号122の特性(たとえば、周期性)に基づいて、ハーモニシティファクタ170を決定する場合がある。例示すると、ハーモニシティ推定器106は、ピッチ利得に比例する値をハーモニシティファクタ170に割り当てる場合がある。別の例として、ハーモニシティ推定器106は、音声モードに基づいてハーモニシティファクタ170を決定する場合がある。例示すると、ハーモニシティファクタ170は、有声のオーディオ(たとえば、音声)を示す音声モードに応答して第1の値を有する場合があり、無声のオーディオ(たとえば、音楽)を示す音声モードに応答して第2の値を有する場合がある。
【００３７】
別の例として、ハーモニシティ推定器106は、ハイバンド信号124の特性(たとえば、周期性)に基づいて、ハーモニシティファクタ170を決定する場合がある。例示すると、ハーモニシティ推定器106は、ハイバンド信号124の自己相関係数の最大値に基づいて、ハーモニシティファクタ170を決定する場合があり、ここで自己相関は、1ピッチラグの遅延を含み、ゼロサンプルの遅延を含まない探索範囲にわたって実行される。特定の実施形態では、ハーモニシティ推定器106は、ハイバンド信号124に対応するハイバンドフィルタパラメータを生成する場合があり、ハイバンドフィルタパラメータに基づいてハイバンド信号124の特性を判断する場合がある。
【００３８】
特定の実施形態では、ハーモニシティ推定器106は、周期性の別のインジケータ(たとえば、ピッチ利得)、およびしきい値に基づいて、ハーモニシティファクタ170を決定する場合がある。たとえば、ハーモニシティ推定器106は、ローバンドパラメータ168によって示されるピッチ利得が第1のしきい値(たとえば、0.5以上)を満たす場合に、ハイバンド信号124に対する自己相関動作を実行してもよい。別の例として、ハーモニシティ推定器106は、音声モードが特定の状態(たとえば、有声音)を示す場合に、自己相関動作を実行してもよい。ハーモニシティファクタ170は、ピッチ利得が第1のしきい値を満たさない場合、または音声モードが他の状態を示す場合に、デフォルト値を有してもよい。
【００３９】
ハーモニシティ推定器106は、周期性以外の特性、または周期性に加えた特性に基づいて、ハーモニシティファクタ170を決定してもよい。たとえば、ハーモニシティファクタは、大きいピッチラグを有する音声信号の場合に、小さいピッチラグを有する音声信号の場合とは異なる値を有することがある。特定の実施形態では、ハーモニシティ推定器106は、基本周波数の倍数におけるハイバンド信号124のエネルギーの測定値と他の周波数成分におけるハイバンド信号124のエネルギーの測定値との対比に基づいて、ハーモニシティファクタ170を決定する場合がある。
【００４０】
ハーモニシティ推定器106は、混合器116にハーモニシティファクタ170を提供してもよい。混合器116は、本明細書で説明するように、ハーモニシティファクタ170に基づいて第1拡張信号182を生成してもよい。混合器116は、パラメータ推定器190に第1拡張信号182を提供してもよい。
【００４１】
パラメータ推定器190は、ハイバンド信号124または第1拡張信号182のうちの少なくとも1つに基づいて、調整パラメータ178を生成してもよい。たとえば、パラメータ推定器190は、ハイバンド信号124と第1拡張信号182との間の関係、たとえば、2つの信号のエネルギー間の差または比率に基づいて、調整パラメータ178を生成する場合がある。特定の実施形態では、調整パラメータ178は、2つの信号のエネルギー間の差または比率を示す1つまたは複数の利得調整パラメータに対応する場合がある。代替実施形態では、調整パラメータ178は、利得調整パラメータの量子化されたインデックスに対応する場合がある。特定の実施形態では、調整パラメータ178は、ハイバンド信号124の特性を示すハイバンドパラメータを含む場合がある。特定の実施形態では、パラメータ推定器190は、ハイバンド信号124に基づいて、かつ第1拡張信号182には基づかずに、調整パラメータ178を生成する場合がある。
【００４２】
マルチプレクサ(MUX)に、パラメータ推定器190は調整パラメータ178を提供してもよく、ローバンドエンコーダ108はローバンドパラメータ168を提供してもよい。MUXは、出力ビットストリームを生成するために、調整パラメータ178およびローバンドパラメータ168を多重化してもよい。出力ビットストリームは、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す場合がある。たとえば、MUXは、入力オーディオ信号102の再生中に利得調整を可能にするために、入力オーディオ信号102の符号化されたバージョンに調整パラメータ178を挿入するように構成されてもよい。出力ビットストリームは、(たとえば、ワイヤードチャネル、ワイヤレスチャネル、もしくは光チャネルを介して)トランスミッタによって送信されおよび/または記憶される場合がある。受信側デバイスにおいて、図2を参照して説明するように、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の再構成されたバージョン)を生成するために、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逆の動作が実行されてもよい。特定の実施形態では、ハーモニシティ推定器106は、MUXにハーモニシティファクタ170を提供する場合があり、MUXは、出力ビットストリームにハーモニシティファクタ170を含める場合がある。
【００４３】
エンコーダシステム100は、エンコーダにおいて、ローバンド信号122の特性に基づいて選択された非線形処理関数を使用して、合成されたハイバンド信号(たとえば、第1拡張信号182)を生成する。選択された非線形処理関数を使用することで、有声と無声の両方の場合に、合成されたハイバンド信号とハイバンド信号124との間の相関が大きくなる場合がある。
【００４４】
図2を参照すると、オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行するように動作可能であるデコーダシステムの特定の実施形態が示され、全体が200と表される。エンコーダシステム100およびデコーダシステム200は、単一のデバイスに、または別個のデバイスに含まれてもよい。
【００４５】
特定の実施形態では、デコーダシステム200は、(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)における)符号化(または復号化)システムまたは装置に組み込まれる場合がある。他の実施形態では、デコーダシステム200は、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末(PDA)、固定位置データユニット、またはコンピュータに組み込まれる場合がある。
【００４６】
以下の説明では、図2のデコーダシステム200によって実行される様々な機能が、ある種の構成要素またはモジュールによって実行されるものとして説明されることに留意されたい。構成要素およびモジュールの分割は、説明のためのものにすぎず、限定的と考えられるべきではない。代替実施形態では、特定の構成要素またはモジュールによって実行される機能が、複数の構成要素またはモジュールの間で分割される場合がある。さらに、代替実施形態では、図2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組み込まれる場合がある。図2に示す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)、デジタル信号プロセッサ(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てもよい。
【００４７】
デコーダシステム200は、信号生成器112に結合されたローバンドデコーダ208、フィルタ114、混合器116、ハイバンド信号生成器216、および合成フィルタバンク210を含む。
【００４８】
動作中、ローバンドデコーダ208はローバンドデータ268を受信する場合がある。ローバンドデータ268は、図1のエンコーダシステム100によって生成された出力ビットストリームに対応する場合がある。たとえば、デコーダシステム200におけるレシーバは、(たとえば、ワイヤードチャネル、ワイヤレスチャネル、または光チャネルを介して)入力ビットストリームを受信する場合がある。入力ビットストリームは、エンコーダシステム100によって生成された出力ビットストリームに対応する場合がある。レシーバは、デマルチプレクサ(DEMUX)に入力ビットストリームを提供してもよい。DEMUXは、入力ビットストリームからローバンドデータ268および調整パラメータを生成してもよい。特定の実施形態では、DEMUXは、入力ビットストリームからハーモニシティファクタを抽出する場合がある。DEMUXは、ローバンドデコーダ208にローバンドデータ268を提供してもよい。
【００４９】
ローバンドデコーダ208は、ローバンドデータ268からローバンドパラメータを抽出してもよい。ローバンドパラメータは、図1のローバンドパラメータ168に対応する場合がある。ローバンドデコーダ208は、ローバンドパラメータに基づいて、合成されたローバンド信号222を生成してもよい。合成されたローバンド信号222は、図1のローバンド信号122に近似する場合がある。
【００５０】
信号生成器112は、ローバンドデコーダ208から合成されたローバンド信号222を受信する場合がある。信号生成器112は、図1を参照して説明したように、合成されたローバンド信号222に基づいて、第3拡張信号274を生成してもよい。たとえば、関数選択器180は、合成されたローバンド信号222に基づいて、複数の利用可能な非線形処理関数218から1つの非線形処理関数を選択する場合がある。信号生成器は、合成されたローバンド信号222を拡張してもよく、第3拡張信号274を生成するために、選択された非線形処理関数を適用してもよい。第3拡張信号274は、図1の第3拡張信号174に近似する場合がある。特定の実施形態では、関数選択器180は、受信されたパラメータに基づいて非線形処理関数を選択する。たとえば、デコーダシステム200は、特定のオーディオフレームまたはオーディオフレームのシーケンスを符号化するためにエンコーダシステム(たとえば、エンコーダシステム100)によって適用された特定の非線形処理関数を(たとえば、インデックスによって)識別するパラメータを受信する場合がある。そのようなパラメータは、フレームごとに、または使用されるべき非線形処理関数が変化したときに、受信される場合がある。
【００５１】
フィルタ114は、図1を参照して説明したように、第3拡張信号274をフィルタリングすることによって、第2拡張信号272を生成してもよい。第2拡張信号272は、図1の第2拡張信号172に近似する場合がある。
【００５２】
混合器116は、図1を参照して説明したように、ハーモニシティファクタ270に基づいて雑音信号276および第2拡張信号272を組み合わせることによって、第1拡張信号282を生成してもよい。雑音信号276は、図1の雑音信号176に近似する場合があり、第1拡張信号282は図1の第1拡張信号182に近似する場合がある。
【００５３】
ハーモニシティデコーダ206は、ローバンドデータ268、調整パラメータ178、受信されたハーモニシティファクタ(たとえば、パラメータ)、またはそれらの組合せを受信する場合がある。たとえば、ハーモニシティデコーダ206は、ローバンドデータ268、調整パラメータ178、受信されたハーモニシティファクタ、またはそれらの組合せを、デコーダシステム200のDEMUXから受信する場合がある。ハーモニシティデコーダ206は、ローバンドデータ268、調整パラメータ178、受信されたハーモニシティファクタ、またはそれらの組合せに基づいて、ハーモニシティファクタ270を生成してもよい。たとえば、ハーモニシティデコーダ206は、ローバンドデータ268からローバンドパラメータを抽出する場合がある。別の例として、ハーモニシティデコーダ206は、調整パラメータ178からハイバンドパラメータを抽出する場合がある。ハーモニシティデコーダ206は、図1を参照して説明したように、ローバンドパラメータ、ハイバンドパラメータ、または両方に基づいて、計算されたハーモニシティファクタを生成してもよい。
【００５４】
ハーモニシティデコーダ206は、計算されたハーモニシティファクタまたは受信されたハーモニシティファクタとなるようにハーモニシティファクタ270を設定してもよい。特定の実施形態では、ハーモニシティデコーダ206は、受信されたハーモニシティファクタ中にエラーを検出したことに応答して、計算されたハーモニシティファクタにハーモニシティファクタ270を設定する場合がある。ハーモニシティデコーダ206は、受信されたハーモニシティファクタと計算されたハーモニシティファクタとの差が特定のしきい値を満たすと判断したことに応答して、エラーを検出する場合がある。ハーモニシティデコーダ206は、混合器116にハーモニシティファクタ270を提供してもよい。混合器116は、ハイバンド信号生成器216に第1拡張信号282を提供してもよい。
【００５５】
ハイバンド信号生成器216は、調整パラメータ178のうちの少なくとも1つおよび第1拡張信号282に基づいて、合成されたハイバンド信号224を生成してもよい。たとえば、ハイバンド信号生成器216は、合成されたハイバンド信号224を生成するために、第1拡張信号282に調整パラメータ178を適用する場合がある。例示すると、ハイバンド信号生成器216は、調整パラメータ178のうちの少なくとも1つに関連付けられるファクタによって、第1拡張信号282をスケーリングする場合がある。特定の実施形態では、調整パラメータ178のうちの1つまたは複数は、利得調整パラメータに対応する場合がある。ハイバンド信号生成器216は、合成されたハイバンド信号224を生成するために、第1拡張信号282に利得調整パラメータを適用してもよい。合成フィルタバンク210は、合成されたハイバンド信号224および合成されたローバンド信号222を受信する場合がある。出力オーディオ信号278は、合成フィルタバンク210によってスピーカー(もしくは他の出力デバイス)に提供されおよび/または記憶される場合がある。
【００５６】
デコーダシステム200は、デコーダにおいて、エンコーダにおいて受信された入力信号のローバンド部分の特性を示すローバンドパラメータに基づいて選択された非線形処理関数を使用して、合成されたハイバンド信号が生成されることを可能にしてもよい。合成されたハイバンド信号を生成するために、選択された非線形処理関数を使用することで、有声と無声の両方の場合に、合成されたハイバンド信号と入力信号のハイバンド部分との間の相関が改善する場合がある。
【００５７】
図3を参照すると、オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行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、全体が300と表される。
【００５８】
特定の実施形態では、システム300(またはその部分)は、(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)における)符号化(または復号化)システムまたは装置に組み込まれる場合がある。他の実施形態では、システム300(またはその部分)は、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、通信デバイス、携帯情報端末(PDA)、固定位置データユニット、またはコンピュータに組み込まれる場合がある。
【００５９】
以下の説明では、図3のシステム300によって実行される様々な機能が、ある種の構成要素またはモジュールによって実行されるものとして説明されることに留意されたい。構成要素およびモジュールの分割は、説明のためのものにすぎず、限定的と考えられるべきではない。代替実施形態では、特定の構成要素またはモジュールによって実行される機能が、複数の構成要素またはモジュールの間で分割される場合がある。さらに、代替実施形態では、図3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組み込まれる場合がある。図3に示す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)、デジタル信号プロセッサ(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てもよい。
【００６０】
システム300は、分析フィルタバンク110、ローバンドエンコーダ108、ハーモニシティ推定器106、パラメータ推定器190、およびデコーダシステム200を含む。
【００６１】
動作中、分析フィルタバンク110は、入力オーディオ信号102を受信する場合がある。分析フィルタバンク110は、入力オーディオ信号102を少なくともローバンド信号122およびハイバンド信号124に分離してもよい。
【００６２】
ローバンドエンコーダ108は、分析フィルタバンク110からローバンド信号122を受信する場合がある。ローバンドエンコーダ108は、図1を参照して説明したように、ローバンド信号122に基づいてローバンドパラメータ168を決定してもよい。ローバンドエンコーダ108は、デコーダシステム200にローバンドパラメータ168を提供してもよい。
【００６３】
ハーモニシティ推定器106は、ハイバンド信号124を受信する場合があり、ハイバンド信号124に基づいてハーモニシティファクタ170を生成する場合がある。たとえば、ハーモニシティ推定器106は、図1を参照して説明したように、ハイバンド信号124の特性を示すハイバンドパラメータに基づいて、ハーモニシティファクタ170を生成する場合がある。ハーモニシティ推定器106は、デコーダシステム200にハーモニシティファクタ170を提供してもよい。
【００６４】
パラメータ推定器190は、ハイバンド信号124に基づいて調整パラメータ178を生成してもよい。たとえば、調整パラメータ178は、ハイバンド信号124の特性を示すハイバンドパラメータに対応する場合がある。パラメータ推定器190は、デコーダシステム200に調整パラメータ178を提供してもよい。デコーダシステム200は、図2を参照して説明したように、調整パラメータ178、ローバンドパラメータ168、ハーモニシティファクタ170、またはそれらの組合せに基づいて、合成されたハイバンド信号224を生成してもよい。
【００６５】
システム300は、デコーダにおいて、合成されたローバンド信号の特性に基づいて選択された非線形処理関数を使用して、合成されたハイバンド信号が生成されることを可能にする。システム300は、ハイバンド信号124に基づいて、かつローバンド信号の拡張されたバージョンに基づかずに、調整パラメータ178を生成してもよい。特定の実施形態では、システム300は、入力オーディオ信号102を拡張し、拡張された信号を雑音信号と混合するための処理時間を節約することによって、エンコーダシステム100よりも速く調整パラメータ178を生成する場合がある。
【００６６】
図4を参照すると、オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行する方法の特定の実施形態のフローチャートが示され、全体が400と表される。方法400は、図1のエンコーダシステム100によって実行されてもよい。
【００６７】
方法400は、402において、デバイスにおいて、入力オーディオ信号を少なくともローバンド信号およびハイバンド信号に分離するステップを含んでもよい。ローバンド信号はローバンド周波数範囲に対応する場合があり、ハイバンド信号はハイバンド周波数範囲に対応する場合がある。たとえば、図1を参照して説明したように、図1の分析フィルタバンク110は、入力オーディオ信号102を少なくともローバンド信号122およびハイバンド信号124に分離してもよい。ローバンド信号122はローバンド周波数範囲(たとえば、50ヘルツ(Hz)〜7キロヘルツ(kHz))に対応する場合があり、ハイバンド信号124はハイバンド周波数範囲(たとえば、7kHz〜16kHz)に対応する場合がある。
【００６８】
方法400はまた、404において、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するステップを含んでもよい。たとえば、図1を参照して説明したように、図1の関数選択器180は、複数の利用可能な非線形処理関数118のうちの特定の非線形処理関数を選択する場合がある。
【００６９】
方法400はさらに、406において、ローバンド信号および非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号を生成するステップを含んでもよい。たとえば、図1を参照して説明したように、図1の混合器116は、ローバンド信号122および選択された非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号182を生成する場合がある。
【００７０】
方法400はまた、408において、第1拡張信号またはハイバンド信号のうちの少なくとも1つに基づいて、少なくとも1つの調整パラメータを生成するステップを含んでもよい。たとえば、図1を参照して説明したように、パラメータ推定器190は、第1拡張信号182またはハイバンド信号124のうちの少なくとも1つに基づいて、調整パラメータ178を生成する場合がある。
【００７１】
方法400は、エンコーダにおいて、ローバンド信号122の特性に基づいて選択された非線形処理関数を使用して、合成されたハイバンド信号(たとえば、第1拡張信号182)を生成することを可能にしてもよい。選択された非線形処理関数を使用することで、有声と無声の両方の場合に、合成されたハイバンド信号とハイバンド信号124との間の相関が大きくなる場合がある。
【００７２】
特定の実施形態では、図4の方法400は、中央処理装置(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、もしく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、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)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によって実装される場合がある。一例として、図4の方法400は、図6に関して説明するように、命令を実行するプロセッサによって実行できる。
【００７３】
図5を参照すると、オーディオ信号の高調波帯域幅拡張を実行する方法の特定の実施形態のフローチャートが示され、全体が500と表される。方法500は、図2のデコーダシステム200によって実行されてもよい。
【００７４】
方法500は、502において、デバイスにおいて、入力オーディオ信号の少なくともローバンド信号に対応するローバンドデータを受信するステップを含んでもよい。たとえば、図2を参照して説明したように、デコーダシステム200のDEMUXがレシーバを介して入力ビットストリームを受信する場合がある。別の例として、図2を参照して説明したように、ローバンドデコーダ208がローバンドデータ268を受信する場合がある。
【００７５】
方法500はまた、504において、合成されたローバンドオーディオ信号を生成するためにローバンドデータを復号化するステップを含んでもよい。たとえば、図2を参照して説明したように、ローバンドデコーダ208は、合成されたローバンド信号222を生成するためにローバンドデータ268を復号化する場合がある。
【００７６】
方法500はさらに、506において、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するステップを含んでもよい。たとえば、図2を参照して説明したように、関数選択器180は、複数の利用可能な非線形処理関数118のうちの特定の非線形処理関数を選択する場合がある。
【００７７】
方法500はまた、508において、合成されたローバンドオーディオ信号および非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成するステップを含んでもよい。たとえば、図2を参照して説明したように、ハイバンド信号生成器216は、合成されたローバンド信号222および選択された非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンド信号224を生成する場合がある。
【００７８】
方法500は、デコーダにおいて、エンコーダにおいて受信された入力信号のローバンド部分の特性を示すローバンドパラメータに基づいて選択された非線形処理関数を使用して、合成されたハイバンド信号が生成されることを可能にしてもよい。合成されたハイバンド信号を生成するために、選択された非線形処理関数を使用することで、有声と無声の両方の場合に、合成されたハイバンド信号と入力信号のハイバンド部分との間の相関が改善する場合がある。
【００７９】
特定の実施形態では、図5の方法500は、中央処理装置(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、もしく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、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)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によって実装される場合がある。一例として、図5の方法500は、図6に関して説明するように、命令を実行するプロセッサによって実行できる。
【００８０】
図6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、全体が600と表される。デバイス600は、メモリ632に結合されたプロセッサ610(たとえば、中央処理装置(CPU)、デジタル信号プロセッサ(DSP)など)を含む。メモリ632は、プロセッサ610によって実行可能な命令660を含んでもよい。プロセッサ610はまた、図示のようにコーダ/デコーダ(コーデック)634を含んでもよい。図4の方法400、図5の方法500、または両方など、本明細書で開示する方法およびプロセスを、コーデック634が実行する場合、および/または実行するためにプロセッサ610によって命令660が実行可能な場合がある。
【００８１】
コーデック634は、エンコーダ690およびデコーダ692を含んでもよい。エンコーダ690は、図示のように、分析フィルタバンク110、ハーモニシティ推定器106、ローバンドエンコーダ108、混合器116、信号生成器112、フィルタ114、およびパラメータ推定器190のうちの1つまたは複数を含んでもよい。デコーダ692は、図示のように、合成フィルタバンク210、ハーモニシティデコーダ206、ローバンドデコーダ208、ハイバンド信号生成器216、混合器116、およびフィルタ114のうちの1つまたは複数を含んでもよい。代替実施形態では、エンコーダ690およびデコーダ692は、複数のプロセッサの中に存在する場合、または複数のプロセッサの一部である場合がある。たとえば、デバイス600は、DSPおよびアプリケーションプロセッサなどの複数のプロセッサを含む場合があり、エンコーダ690およびデコーダ692、またはそれらの組合せは、複数のプロセッサの一部または全部に含まれる場合がある。
【００８２】
分析フィルタバンク110、ハーモニシティ推定器106、ローバンドエンコーダ108、混合器116、信号生成器112、フィルタ114、パラメータ推定器190、合成フィルタバンク210、ハーモニシティデコーダ206、ローバンドデコーダ208、ハイバンド信号生成器216、またはそれらの組合せは、専用ハードウェア(たとえば、回路)を介して、1つもしくは複数のタスクを実行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によって実装されてもよい。一例として、そのような命令は、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)、ソリッドステートメモリ、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(EPROM)、電気的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に記憶されてもよい。
【００８３】
図6はまた、プロセッサ610とディスプレイ628とに結合されたディスプレイコントローラ626を示す。スピーカー636およびマイクロフォン638がデバイス600に結合されてもよい。たとえば、図1を参照して説明したように、マイクロフォン638は、図1の入力オーディオ信号102を生成する場合があり、デバイス600は、入力オーディオ信号102に基づいてレシーバに送信するための出力ビットストリームを生成する場合がある。たとえば、出力ビットストリームはトランスミッタによって、プロセッサ610、ワイヤレスコントローラ640、およびアンテナ642を介して送信される場合がある。別の例として、図2を参照して説明したように、レシーバによって(たとえば、ワイヤレスコントローラ640およびアンテナ642を介して)受信された入力ビットストリームからデバイス600によって再構成された信号を出力するために、スピーカー636が使用される場合がある。
【００８４】
特定の実施形態では、プロセッサ610、ディスプレイコントローラ626、メモリ632、およびワイヤレスコントローラ640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))622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630、ならびに電源644が、システムオンチップデバイス622に結合される。さらに、特定の実施形態では、図6に示すように、ディスプレイ628、入力デバイス630、スピーカー636、マイクロフォン638、アンテナ642、および電源644は、システムオンチップデバイス622の外部にある。ディスプレイ628、入力デバイス630、スピーカー636、マイクロフォン638、アンテナ642、および電源644の各々は、インターフェースまたはコントローラなどのシステムオンチップデバイス622の構成要素に結合できる。
【００８５】
説明する実施形態とともに、第1の装置が、分析フィルタバンク110、オーディオ信号を分離するように構成された1つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、入力オーディオ信号を少なくともローバンド信号およびハイバンド信号に分離するための手段を含んでもよい。ローバンド信号はローバンド周波数範囲に対応する場合があり、ハイバンド信号はハイバンド周波数範囲に対応する場合がある。本装置はまた、関数選択器180、複数の非線形処理関数から非線形処理関数を選択するように構成された1つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するための手段を含んでもよい。本装置はさらに、混合器116、ローバンド信号および非線形処理関数に基づいて信号を生成するように構成された1つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、ローバンド信号および非線形処理関数に基づいて、第1拡張信号を生成するための第1の手段を含んでもよい。本装置はまた、パラメータ推定器190、拡張された信号および/もしくはハイバンド信号に基づいて少なくとも1つの調整パラメータを生成するように構成された1つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、第1拡張信号、ハイバンド信号、または両方に基づいて、少なくとも1つの調整パラメータを生成するための第2の手段を含んでもよい。
【００８６】
説明する実施形態とともに、第2の装置が、デコーダシステム200の、もしくはデコーダシステム200に結合された構成要素(たとえば、レシーバ)、入力オーディオ信号のローバンド信号に対応するローバンドデータを受信するように構成された1つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、入力オーディオ信号の少なくともローバンド信号に対応するローバンドデータを受信するための手段を含んでもよい。本装置はまた、ローバンドデコーダ208、合成されたローバンドオーディオ信号を生成するためにローバンドデータを復号化するように構成された1つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、合成されたローバンドオーディオ信号を生成するためにローバンドデータを復号化するための手段を含んでもよい。本装置はさらに、関数選択器180、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するように構成された1つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、複数の非線形処理関数のうちの1つの非線形処理関数を選択するための手段を含んでもよい。本装置はまた、ハイバンド信号生成器216、合成されたローバンドオーディオ信号および非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成するように構成された1つもしくは複数の他のデバイスもしくは回路、またはそれらの任意の組合せなど、合成されたローバンドオーディオ信号および非線形処理関数に基づいて、合成されたハイバンドオーディオ信号を生成するための手段を含んでもよい。
【００８７】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する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は、電子的なハードウェア、ハードウェアプロセッサなどの処理デバイスにより実行されるコンピュータソフトウェア、またはこれら両方の組合せとして実装されてもよいことが、当業者にはさらに理解されよう。上記に、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、それらの機能に関して概略的に説明した。そのような機能をハードウェアとして実装するか、実行可能ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課された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種々の方法で実装してもよく、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈されるべきでない。
【００８８】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアにおいて、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において、またはこの2つの組合せにおいて具現化されてもよい。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)、電気的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内に存在してもよい。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、例示的なメモリデバイスが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てもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、特定用途向け集積回路(ASIC)内に存在してもよい。ASICは、コンピューティングデバイスまたはユーザ端末内に存在してもよい。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内に別個の構成要素として存在してもよい。
【００８９】
開示した実施形態の前述の説明は、開示した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る。これらの実施形態に対する様々な変更は、当業者には容易に明らかになり、本明細書において規定された原理は、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てもよい。したがって、本開示は、本明細書に示す実施形態に限定されることを意図するものではなく、以下の特許請求の範囲によって規定される原理および新規な特徴と一致する、取り得る最も広い範囲を与えられるべきである。
【符号の説明】
【００９０】
100  エンコーダシステム
102  入力オーディオ信号
106  ハーモニシティ推定器
108  ローバンドエンコーダ
110  分析フィルタバンク
112  信号生成器
114  フィルタ
116  混合器
118  非線形処理関数
122  ローバンド信号
124  ハイバンド信号
168  ローバンドパラメータ
170  ハーモニシティファクタ
172  第2拡張信号
174  第3拡張信号
176  雑音信号
178  調整パラメータ
180  関数選択器
182  第1拡張信号
190  パラメータ推定器
200  デコーダシステム
206  ハーモニシティデコーダ
208  ローバンドデコーダ
210  合成フィルタバンク
216  ハイバンド信号生成器
218  非線形処理関数
222  合成されたローバンド信号
224  合成されたハイバンド信号
268  ローバンドデータ
270  ハーモニシティファクタ
272  第2拡張信号
274  第3拡張信号
276  雑音信号
278  出力オーディオ信号
282  第1拡張信号
300  システム
400  方法
500  方法
600  デバイス
610  プロセッサ
622  システムインパッケージデバイス、システムオンチップデバイス
626  ディスプレイコントローラ
628  ディスプレイ
630  入力デバイス
632  メモリ
634  コーダ/デコーダ(コーデック)
636  スピーカー
638  マイクロフォン
640  ワイヤレスコントローラ
642  アンテナ
644  電源
660  命令
690  エンコーダ
692  デコーダ
【図１】
0006290434.tif 000002
【図２】
0006290434.tif 000003
【図３】
0006290434.tif 000004
【図４】
0006290434.tif 000005
【図５】
0006290434.tif 000006
【図６】
0006290434.tif 000007