ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТАБЛИЦЫ ЧАСТОТНЫХ ДИАПАЗОНОВ ДЛЯ АЛГОРИТМОВ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ
FREQUENCY BAND TABLE DESIGN FOR HIGH FREQUENCY RECONSTRUCTION ALGORITHMS

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная патентная заявка заявляет приоритетность по отношению к предварительной заявке на патент США № 61/871575, поданной 29 августа 2013 года и включенной в данный документ посредством ссылки во всей полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящий документ относится к аудио кодированию и декодированию. В частности, настоящий документ относится к схемам аудио кодирования, которые могут использовать высокочастотную реконструкцию (HFR-high frequency reconstruction).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
HFR технологии, такие как технология дублирования спектра звучания (SBR-Spectral Band Replication), позволяющие значительно улучшить эффективность кодирования традиционно воспринимаемых аудио кодеков (упоминаемых как основные устройства кодирования/декодирования). В комбинации с MPEG-4 продвинутым аудио кодированием (AAC-Advanced Audio Coding), HFR формирует очень эффективный аудио кодек, который используется, например, в XM Satellite Radio system и Digital Radio Mondiale, а также стандартизирован в 3GPP, DVD Forum и т. д. Один из вариантов применения AAC с SBR называется Dolby Pulse. AAC с SBR является частью стандарта MPEG-4, в котором оно называется как High Efficiency AAC Profile (HE-AAC). В общем, технология HFR может быть сочетаема с любым воспринимаемым (основным) кодеком прямым и обратно совместимым способом, таким образом, предлагая возможность усовершенствовать уже установленные системы передач, такие как MPEG Layer-2, используемые в системе Eureka DAB. Технологии HFR также могут сочетаться с речевыми кодеками для предоставления возможности реализации речи в широкой полосе частот на ультра низких скоростях передачи битов.
Основной идеей в основе HFR является результат наблюдения, что обычно присутствует сильная корреляция между характеристиками высокочастотного диапазона сигнала и характеристиками низкочастотного диапазона того же сигнала. Таким образом, хорошая аппроксимация для отображения исходного входного высокочастотного диапазона сигнала может быть достигнута в результате транспонирования из диапазона низких частот в диапазон высоких частот.
Высокочастотная реконструкция может быть реализована во временной области или в частотной области посредством блока фильтров или частотно-временного преобразования. Процесс обычно влечет за собой этап создания высокочастотного сигнала, и последующее придание формы высокочастотному сигналу для аппроксимации спектральной огибающей исходного высокочастотного спектра. Этап создания высокочастотного сигнала может, например, основываться на однополосной модуляции (SSB-single sideband modulation), в которой синусоида с частотойотображается на синусоиде с частотой , где  является фиксированным сдвигом частоты. Другими словами, сигнал высокой частоты (также упоминаемый как высокочастотный сигнал) может генерироваться из сигнала низкой частоты (также упоминаемого как низкочастотный сигнал) при помощи операции “переписывания” поддиапазонов низкой частоты (также упоминаемых как низкочастотные поддиапазоны) в поддиапазоны высокой частоты (также упоминаемые как высокочастотные поддиапазоны). Дополнительный подход к созданию сигнала высокой частоты может включать транспонирование гармоник поддиапазонов низкой частоты. Транспонирование гармоник порядка обычно предназначено для формирования образа синусоиды частоты  сигнала низкой частоты на синусоиде с частотой , при , сигнала высокой частоты.
Как описано выше, последующее за созданием сигнала высокой частоты формирование спектральной огибающей сигнала высокой частоты настраивается в соответствии с формой спектра высокочастотной составляющей исходного аудио сигнала. С этой целью масштабные коэффициенты для множества диапазонов масштабных коэффициентов могут быть переведены из устройства кодирования аудио сигнала в устройство декодирования аудио сигнала. Настоящий документ разрешает техническую проблему предоставления устройству декодирования аудио сигнала возможности определять диапазоны масштабных коэффициентов (для чего масштабные коэффициенты передаются от устройства кодирования аудио сигнала) численным и эффективным относительно скорости передачи битов способом.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с аспектом изобретения, описана система, сконфигурированная для определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента для высокочастотного сигнала аудио сигнала. Данная система может быть частью устройства кодирования аудио сигнала и/или устройства декодирования. Таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может быть использована в контексте схемы высокочастотной реконструкции, HFR, для генерирования высокочастотного сигнала от аудио сигнала из низкочастотного сигнала аудио сигнала. Таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может указывать на разрешающую способность по частоте спектральной огибающей высокочастотного сигнала. В частности, таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может указывать на множество диапазонов масштабных коэффициентов. Множество диапазонов масштабных коэффициентов может быть ассоциировано с соответствующим множеством масштабных коэффициентов, причем масштабный коэффициент из диапазона масштабного коэффициента указывает на энергию исходного аудио сигнала внутри диапазона масштабного коэффициента или указывает на коэффициент усиления, который необходимо применить к образцам из диапазона масштабного коэффициента с тем, чтобы сгенерировать высокочастотный сигнал с энергией, приближающейся к энергии исходного аудио сигнала внутри диапазона масштабного коэффициента. Таким образом, множество масштабных коэффициентов и множество диапазонов масштабных коэффициентов предоставляют возможность аппроксимации спектральной огибающей исходного аудио сигнала внутри частотного диапазона, покрываемого множеством диапазонов масштабных коэффициентов из таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента (или таблицы диапазона масштабного коэффициента, получаемой из нее).
Система может быть сконфигурирована для получения набора параметров. Указанный набор параметров может содержать один или более параметров (например, параметр начальной частоты и/или параметр конечной частоты), которые представляют индексы в предварительно определенной таблице диапазонов масштабного коэффициента. Более того, набор параметров может содержать параметр выбора (например, главный масштабный коэффициент), который может использоваться для выбора одной конкретной из множества различных предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента.
Система может быть сконфигурирована для предоставления предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента. В частности, система может быть сконфигурирована для предоставления множества различных предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента (например, таблицы диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью и таблицы диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью). Одна или более предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента могут храниться в запоминающем устройстве системы. В качестве альтернативы, одна или более предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента могут быть сгенерированы с использованием предварительно определенной формулы или правила, сохраненного в системе (без необходимости применения параметров, которые генерируются и передаются устройством кодирования аудио сигнала). Другими словами, устройство декодирования аудио сигнала содержит систему, которая может быть сконфигурирована для предоставления одной или более предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента автаркическим (самодостаточным) способом (независимо от соответствующего устройства кодирования аудио сигнала).
Обычно по меньшей мере один из диапазонов масштабных коэффициентов из предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента содержит множество частотных диапазонов. Аудио сигнал может преобразовываться из временной области в частотную область с использованием частотно-временного преобразования или блока фильтров (таких как квадратурный зеркальный фильтр, QMF, блок). В частности, аудио сигнал может быть преобразован во множество поддиапазонных сигналов для соответствующего множества частотных диапазонов (например, 64-частотных диапазонов, находящихся в диапазоне от индекса диапазона 0 до индекса диапазона 63). Частотные диапазоны могут быть сгруппированы в диапазоны масштабных коэффициентов, содержащие один, два, три, четыре или более частотных диапазонов. Количество частотных диапазонов, содержащихся внутри диапазонов масштабных коэффициентов из предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента, может увеличиваться с увеличением частоты. В частности, количество частотных диапазонов в диапазоне масштабного коэффициента может быть выбрано в соответствии с психоакустическими соображениями. В качестве примера, диапазоны масштабных коэффициентов предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента могут следовать шкале барков.
Система может быть сконфигурирована для определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента посредством выбора нескольких или всех диапазонов масштабных коэффициентов предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента с использованием набора параметров. В частности, таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может быть определена усечением предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента с использованием по меньшей мере одного параметра из набора параметров. Другими словами, таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может содержать подмножество или все диапазоны масштабных коэффициентов предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента (в соответствии с по меньшей мере одним параметром из набора параметров). Таким образом, таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может содержать исключительно диапазоны масштабных коэффициентов, которые содержатся в предварительно определенной таблице диапазонов масштабного коэффициента. Другими словами, таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может содержать только диапазоны масштабных коэффициентов, взятые из предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента.
Используя одну или более предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента и набор параметров для выбора одного или более диапазонов масштабных коэффициентов из одной или более предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента, таблица диапазонов главного масштабного коэффициента (которая используется в контексте схемы HFR) может быть определена эффективным численным способом. В результате, стоимость устройства декодирования аудио сигнала может быть уменьшена. Более того, общие затраты на передачу сигналов при передаче набора параметров от устройства кодирования аудио сигнала соответствующему устройству декодирования аудио сигнала может поддерживаться малым, таким образом, осуществляя эффективную схему скорости передачи битов при передаче таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента от устройства кодирования аудио сигнала до устройства декодирования аудио сигнала. Это позволяет периодически включать набор параметров (например, для каждого аудио кадра) в аудио поток битов, который передается от устройства кодирования аудио сигнала в устройство декодирования аудио сигнала, таким образом, делая возможным работу вещания и/или приложений для аудио монтажа.
Как указано выше, набор параметров может содержать параметр начальной частоты, указывающий на диапазон масштабного коэффициента из таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, содержащий самую нижнюю частоту диапазона масштабных коэффициентов таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. В частности, параметр начальной частоты может указывать на элемент разрешения по частоте, соответствующий нижней границе самого нижнего диапазона масштабного коэффициента (самый нижний по отношению к частоте) таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. Параметр начальной частоты может содержать 3-битное значение, взятое из значений, например, между 0 и 7. Система может быть сконфигурирована для удаления нулевого количества, одного или более диапазонов масштабных коэффициентов в низкочастотном конце предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента для определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. В частности, система может быть сконфигурирована для удаления четного количества диапазонов масштабных коэффициентов в низкочастотном конце предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента, причем четное число является удвоенным параметром начальной частоты. Таким образом, параметр начальной частоты может использоваться для усечения низкочастотного конца предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента для определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента.
В качестве альтернативы или дополнительно, набор параметров может содержать параметр конечной частоты, указывающий на диапазон масштабного коэффициента из таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, содержащий самую высокую частоту диапазонов масштабных коэффициентов из таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. В частности, параметр конечной частоты может указывать на элемент разрешения по частоте, соответствующий верхней границе самого высокого диапазона масштабного коэффициента (самого высокого по отношению к частоте) из таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. Параметр конечной частоты может содержать 2-битное значение, взятое из значений, например, между 0 и 3. Система может быть сконфигурирована для удаления нулевого количества, одного или более диапазонов масштабных коэффициентов в высокочастотном конце предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента для определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. В частности, система может быть сконфигурирована для удаления четного числа диапазонов масштабных коэффициентов в высокочастотном конце предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента, причем четное число является удвоенным параметром конечной частоты. Таким образом, параметр конечной частоты может использоваться для усечения высокочастотного конца предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента, для определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента.
Как указано выше, система может быть сконфигурирована для предоставления множества предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента. Множество предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента может содержать таблицу диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью и таблицу диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью. В частности, система может быть сконфигурирована для предоставления именно двух предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента, то есть таблицы диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью и таблицы диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью. Набор параметров может содержать главный масштабный коэффициент, указывающий (именно) на одно из множества предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента, которое предназначено для использования при определении таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. В частности, главный масштабный коэффициент может содержать 1-битное значение, взятое из значений, например, между 0 и 1, например, для различения между таблицей диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью и таблицей диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью. Использование множества различных предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента может быть выгодно для адаптации схемы HFR к скорости закодированного потока аудио битов.
Таблица диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью может содержать один или более диапазонов масштабных коэффициентов на более низких частотах, чем любой из диапазонов масштабных коэффициентов таблицы диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью. В качестве альтернативы или дополнительно, таблица диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью может содержать один или более диапазонов масштабных коэффициентов на более высоких частотах, чем любой из диапазонов масштабных коэффициентов из таблицы диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью. Другими словами, таблица диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью может содержать один или более диапазонов масштабных коэффициентов, находящихся в диапазоне от первого низкочастотного элемента разрешения по частоте до первого высокочастотного элемента разрешения по частоте. Таким образом, таблица диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью может быть ограничена первым низкочастотным элементом разрешения по частоте и первым высокочастотным элементом разрешения по частоте. Подобным образом, таблица диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью может содержать один или более диапазонов масштабных коэффициентов, находящихся в диапазоне от второго низкочастотного элемента разрешения по частоте до второго высокочастотного элемента разрешения по частоте. Таким образом, таблица диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью может быть ограничена вторым низкочастотным элементом разрешения по частоте и вторым высокочастотным элементом разрешения по частоте. Первый низкочастотный элемент разрешения по частоте может быть на более низкой частоте (или может содержать более низкий индекс), чем второй низкочастотный элемент разрешения по частоте. В качестве альтернативы или дополнительно, второй высокочастотный элемент разрешения по частоте может быть на более высокой частоте (или может содержать более высокий индекс), чем первый высокочастотный элемент разрешения по частоте. Более того, количество диапазонов масштабных коэффициентов, содержащихся внутри таблицы диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью, может быть выше, чем количество диапазонов масштабных коэффициентов, содержащихся внутри таблицы диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью. Поэтому предварительно определенные таблицы диапазонов масштабного коэффициента могут быть созданы в соответствии с тем наблюдением, что в случае относительно низкой скорости передачи частотный диапазон, покрываемый низкочастотным сигналом, ниже, чем в случае относительно высокой скорости передачи. Более того, предварительно определенные таблицы диапазонов масштабного коэффициента могут быть созданы в соответствии с тем наблюдением, что в случае относительно высокой скорости передачи улучшенный компромисс между скоростью передачи и качеством восприятия может быть достигнут увеличением частотного диапазона высокочастотного сигнала.
Низкочастотный сигнал и высокочастотный сигнал аудио сигнала могут покрывать все 64 частотных диапазона (например, QMF частотные диапазоны или комплексные QMF, то есть CQMF, частотные диапазоны), находящиеся в диапазоне от индекса диапазона 0 до индекса диапазона 63. Другими словами, частотные диапазоны могут соответствовать частотным диапазонам, генерируемым 64-канальным блоком фильтров с индексами диапазонов от 0 до 63. Таблица диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью может содержать некоторые или все из следующего: диапазоны масштабных коэффициентов от частотного диапазона 10 до частотного диапазона 20, причем каждый диапазон масштабного коэффициента содержит один частотный диапазон; диапазоны масштабных коэффициентов от частотного диапазона 20 до частотного диапазона 32, причем каждый диапазон масштабного коэффициента содержит два частотных диапазона; диапазоны масштабных коэффициентов от частотного диапазона 32 до частотного диапазона 38, причем каждый диапазон масштабного коэффициента содержит три частотных диапазона; и/или диапазоны масштабных коэффициентов от частотного диапазона 38 до частотного диапазона 46, причем каждый диапазон масштабного коэффициента содержит четыре частотных диапазона. Таблица диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью может содержать некоторые или все из следующего: диапазоны масштабных коэффициентов от частотного диапазона 18 до частотного диапазона 24, причем каждый диапазон масштабного коэффициента содержит один частотный диапазон; диапазоны масштабных коэффициентов от частотного диапазона 24 до частотного диапазона 44, причем каждый диапазон масштабного коэффициента содержит два частотных диапазона; и/или диапазоны масштабных коэффициентов от частотного диапазона 44 до частотного диапазона 62, причем каждый диапазон масштабного коэффициента содержит три частотных диапазона.
Количество диапазонов масштабных коэффициентов, содержащихся внутри предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента, и/или количество диапазонов масштабных коэффициентов, содержащихся внутри таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, может быть четным числом. Это может быть достигнуто при использовании предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента, которые содержат четное число диапазонов масштабных коэффициентов и посредством усечения предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента на четное число диапазонов масштабных коэффициентов. Использование четного числа диапазонов масштабных коэффициентов может быть выгодно в контексте процесса HFR, поскольку использование четного числа диапазонов масштабных коэффициентов обеспечивает то, что таблица частотных диапазонов низкой разрешающей способности будет точно соответствовать уменьшению таблицы частотных диапазонов высокой разрешающей способности.
Система может быть сконфигурирована для определения таблицы частотных диапазонов высокой разрешающей способности и таблицы частотных диапазонов низкой разрешающей способности на основании таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. Таблица частотных диапазонов высокой разрешающей способности может использоваться совместно с относительно низкой временной разрешающей способностью (то есть кадры содержат относительно высокое количество образцов), а таблица частотных диапазонов низкой разрешающей способности может использоваться совместно с относительно высокой временной разрешающей способностью (то есть кадры содержат относительно низкое количество образцов). В этом случае набор параметров может содержать параметр полосы расфильтровки, указывающий на нулевое количество, один или более диапазонов масштабных коэффициентов в низкочастотном конце таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, которые следует исключить из высокочастотной реконструкции. Параметр полосы расфильтровки может содержать 2- или 3-битное значение, взятое из значений, например, между 0 и 3 или 7, для отображения, например, 0 и вплоть до 3 или 7 диапазонов масштабных коэффициентов в низкочастотном конце таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, которые следует исключить. Система может быть сконфигурирована для определения таблицы частотных диапазонов высокой разрешающей способности и таблицы частотных диапазонов низкой разрешающей способности из таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента посредством удаления нулевого количества, одного или более диапазонов масштабных коэффициентов в низкочастотном конце таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, в соответствии с параметром полосы расфильтровки. В частности, таблица частотных диапазонов высокой разрешающей способности может соответствовать таблице диапазонов главного масштабного коэффициента без нулевого количества, одного или более диапазонов масштабных коэффициентов в низкочастотном конце таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, исключенных в соответствии с параметром полосы расфильтровки. Более того, система может быть сконфигурирована для определения таблицы частотных диапазонов низкой разрешающей способности путем уменьшения таблицы частотных диапазонов высокой разрешающей способности (например, на коэффициент два). Таким образом, использование предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента и полученных в результате таблиц диапазонов главного масштабного коэффициента, содержащих четное число диапазонов масштабных коэффициентов, может быть выгодно для генерирования таблицы частотных диапазонов низкой разрешающей способности вычислительно эффективным способом.
Следует отметить, что система может быть дополнительно сконфигурирована для определения таблицы диапазонов шумов и/или таблицы диапазонов ограничения амплитуд из таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента (которые также могут использоваться в контексте HFR схемы). Более того, корректирующая схема для транспонирования, используемая в схеме HFR, может быть определена на основании таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента и/или на основании таблиц частотных диапазонов высокого и низкой разрешающей способности.
Низкочастотный сигнал и высокочастотный сигнал могут быть сегментированы в последовательность кадров, содержащую предварительно определенное количество образцов аудио сигнала. Система может быть сконфигурирована для получения обновленного набора параметров для ряда кадров из последовательности кадров. Ряд кадров может содержать предварительно определенное количество кадров (например, один, два или более кадров). Обновленный набор параметров может быть получен для каждого ряда кадров (периодическим способом). Система может быть сконфигурирована для поддержания таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента неизменной, если один или более параметров обновленного набора параметров, которые влияют на таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента (например, параметр начальной частоты, параметр конечной частоты и/или главный масштабный коэффициент), остались неизменными. Таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может быть использована для реализации схемы HFR для всех кадров из ряда кадров. С другой стороны, система может быть сконфигурирована для определения обновленной таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, если один или более параметров обновленного набора параметров, которые влияют на таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента (например, параметр начальной частоты, параметр конечной частоты и/или главный масштабный коэффициент), изменились. Обновленная таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может быть использована для реализации схемы HFR для всех кадров аудио сигнала, пока не будет дополнительно определена обновленная таблица диапазонов главного масштабного коэффициента (вопрос приема модифицированного набора параметров). Таким образом, модификация диапазона главного масштабного коэффициента может быть запускаема эффективным способом, передачей одного или более модифицированных параметров, которые влияют на таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента, то есть передачей, например, модифицированного параметра начальной частоты, модифицированного параметра конечной частоты и/или модифицированного главного масштабного коэффициента.
В соответствии с дополнительным аспектом, описано устройство высокочастотной реконструкции, HFR, сконфигурированное для генерирования высокочастотного сигнала аудио сигнала из низкочастотного сигнала аудио сигнала. Устройство высокочастотной реконструкции может содержать анализирующий блок фильтров (например, QMF блок), сконфигурированный для определения одного или более сигналов низкочастотных поддиапазонов. Более того, HFR устройство может содержать устройство транспонирования, сконфигурированное для транспонирования одного или более сигналов низкочастотных поддиапазонов в высокочастотный диапазон, для получения перенесенного сигнала поддиапазона (например, с использованием процесса копирования). Дополнительно, HFR устройство может содержать систему, описанную выше, для определения таблицы диапазонов масштабного коэффициента для высокочастотного сигнала, причем таблица диапазонов масштабного коэффициента содержит множество диапазонов масштабных коэффициентов, покрывающих высокочастотный диапазон. Более того, HFR устройство или устройство декодирования аудио сигнала содержат HFR устройство, которое может содержать устройство коррекции огибающей, которое сконфигурировано для получения множества масштабных коэффициентов для множества диапазонов масштабных коэффициентов, соответственно. Устройство коррекции огибающей может быть дополнительно сконфигурировано для взвешивания или масштабирования перенесенных поддиапазонных сигналов посредством множества масштабных коэффициентов, в соответствии с множеством диапазонов масштабных коэффициентов, для получения масштабированных поддиапазонных сигналов (также упоминаемых как масштабированные HFR поддиапазонные сигналы). Высокочастотный сигнал может быть определен на основании масштабированных поддиапазонных сигналов. С этой целью HFR устройство или устройство декодирования аудио сигнала содержат HFR устройство, которое может содержать синтезирующий блок фильтров (например, инверсный QMF блок фильтров), сконфигурированный для определения высокочастотного сигнала из взвешенных транспонированных частотных диапазонов. В частности, синтезирующий блок фильтров может быть сконфигурирован для определения реконструированного аудио сигнала (во временной области) из одного или более низкочастотных поддиапазонных сигналов и из масштабированных HFR поддиапазонных сигналов.
В соответствии с другим аспектом, описано устройство декодирования аудио сигнала, сконфигурированное для определения реконструированного аудио сигнала из потока битов. Устройство декодирования аудио сигнала может содержать главное устройство декодирования (например, AAC устройство декодирования), сконфигурированное для определения низкочастотного сигнала реконструированного аудио сигнала посредством декодирования частей потока битов. Более того, устройство декодирования аудио сигнала содержит устройство высокочастотной реконструкции, сконфигурированное для определения высокочастотного сигнала реконструированного аудио сигнала. В частности, указанный выше синтезирующий блок фильтров может использоваться для определения реконструированного аудио сигнала из низкочастотных поддиапазонных сигналов, получаемых из низкочастотного сигнала и из масштабированных поддиапазонных сигналов (отображающих высокочастотный сигнал).
В соответствии с другим аспектом, описано устройство кодирования аудио сигнала, сконфигурированное для определения и передачу набора параметров. Набор параметров может быть передан наряду с потоком данных, который указывает на низкочастотный сигнал аудио сигнала. Набор параметров может разрешать соответствующему устройству декодирования аудио сигнала определять таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента посредством выбора некоторых или всех диапазонов масштабных коэффициентов из предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента, с использованием набора параметров. Таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может использоваться в контексте схемы высокочастотной реконструкции для генерирования высокочастотного сигнала аудио сигнала из низкочастотного сигнала аудио сигнала.
В соответствии с дополнительным аспектом, описан поток битов, указывающий на низкочастотный сигнал аудио сигнала и набор параметров. Набор параметров может разрешать устройству декодирования аудио сигнала определить таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента посредством выбора некоторых или всех диапазонов масштабных коэффициентов из предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента с использованием набора параметров. Таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может использоваться в контексте схемы высокочастотной реконструкции для генерирования высокочастотного сигнала аудио сигнала из низкочастотного сигнала аудио сигнала.
В соответствии с другим аспектом, описан способ определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента для высокочастотного сигнала аудио сигнала. Высокочастотный сигнал генерируется из низкочастотного сигнала аудио сигнала, с использованием схемы высокочастотной реконструкции. Таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может указывать на разрешающую способность по частоте спектральной огибающей высокочастотного сигнала. Способ может включать получение набора параметров и предоставление предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента. По меньшей мере один из диапазонов масштабных коэффициентов из предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента может содержать множество частотных диапазонов. Способ может дополнительно включать определение таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента (только) выбором нескольких или всех диапазонов масштабных коэффициентов из предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента, с использованием набора параметров. Таким образом, таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может быть определена отдельно на основании операций выбора, без необходимости дополнительных расчетов. Так, таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может быть определена вычислительно эффективным способом.
В соответствии с дополнительным аспектом, описана машинная программа. Машинная программа может быть адаптирована для выполнения процессором и реализации этапов способа, описанного в настоящем документе, при выполнении процессором.
В соответствии с другим аспектом, описан носитель данных. Носитель данных может содержать машинную программу, адаптированную для выполнения процессором и реализации этапов способа, описанного в настоящем документе, при выполнении процессором.
В соответствии с дополнительным аспектом, описан компьютерный программный продукт. Компьютерная программа может содержать выполняемые команды для реализации этапов способа, описанного в настоящем документе, при выполнении компьютером.
Следует отметить, что способы и системы, содержащиеся в предпочтительных вариантах реализации изобретения, описанных в настоящей патентной заявке, могут быть использованы отдельно или в комбинации с другими способами и системами, описанными в этом документе. Более того, все аспекты способов и систем, описанные в настоящей патентной заявке, могут быть произвольным образом совмещены. В частности, пункты формулы изобретения могут объединяться друг с другом произвольным образом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение объясняется ниже с помощью примеров со ссылками на приложенные графические материалы, среди которых
Фиг. 1 иллюстрирует пример низкочастотного и высокочастотного сигналов;
Фиг. 2 иллюстрирует пример таблиц диапазонов масштабного коэффициента;
Фиг. 3a и 3b иллюстрируют сопоставление примерных таблиц диапазонов главного масштабного коэффициента; и
Фиг. 4 иллюстрирует примерный способ генерирования высокочастотного сигнала с использованием предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройства декодирования аудио сигнала, использующие технологии HFR (высокочастотной реконструкции), обычно содержат HFR устройство для генерирования аудио сигнала высокой частоты (упоминаемого как высокочастотный сигнал) из аудио сигнала низкой частоты (упоминаемого как низкочастотный сигнал) и последующее устройство корректировки спектральной огибающей для корректировки спектральной огибающей аудио сигнала высокой частоты.
На Фиг. 1 демонстрируется стилистически проиллюстрированный спектр 100, 110 выхода устройства HFR до его прохождения через корректировщик огибающей. На верхней панели способ копирования (с двумя образцами) используется для генерирования высокочастотного сигнала 105 из низкочастотного сигнала 101, например, способ копирования используется в MPEG-4 SBR (дублирование спектра звучания), который описан в “ISO/IEC 14496-3 Information Technology - Coding of audio-visual objects - Part 3: Audio” и который включен в данный документ посредством ссылки. Способ копирования переводит части нижних частот 101 на более высокие частоты 105. На нижней панели используется способ транспонирования гармоник (с двумя не перекрывающимися порядками транспонирования) для генерирования высокочастотного сигнала 115 из низкочастотного сигнала 111, например, способ транспонирования гармоник MPEG-D USAC, который описан в “MPEG-D USAC: ISO/IEC 23003-3 – Unified Speech and Audio Coding” и который включен в данный документ посредством ссылки. На последующем этапе коррекции огибающей целевая спектральная огибающая применяется к высокочастотным компонентам 105, 115.
Дополнительно к спектрам 100, 110, Фиг. 1 иллюстрирует примерные частотные диапазоны 130 данных спектральной огибающей, отображающих целевую спектральную огибающую. Эти частотные диапазоны 130 упоминаются как диапазоны масштабных коэффициентов или целевые интервалы. Обычно целевые значения энергии, то есть масштабный коэффициент энергии (или масштабный коэффициент), выбирается для каждого целевого интервала, то есть для каждого диапазона масштабного коэффициента. Другими словами, диапазоны масштабных коэффициентов определяют эффективную разрешающую способность по частоте целевой спектральной огибающей, поскольку обычно существует только одно целевое значение энергии на целевой интервал. Используя масштабные коэффициенты или целевые энергии, определенные для диапазонов масштабных коэффициентов, последующий корректор огибающей старается скорректировать высокочастотный сигнал так, чтобы энергия высокочастотного сигнала в диапазонах масштабных коэффициентов равнялась энергии полученных данных спектральной огибающей, то есть целевой энергии, для соответствующих диапазонов масштабных коэффициентов.
Настоящий документ определяет эффективную схему определения таблиц частотных диапазонов (которые указывают на диапазоны масштабных коэффициентов 130, которые следует использовать в процессах HFR или SBR) в устройстве декодирования аудио сигнала. Более того, настоящий документ направлен на уменьшение количества сигналов для передачи таблиц частотных диапазонов (упоминаемых как таблицы диапазонов масштабного коэффициента) от устройства кодирования аудио сигнала соответствующему устройству декодирования аудио сигнала. Дополнительно, настоящий документ направлен на упрощение настройки устройства кодирования аудио сигнала.
Возможное приближение для определения таблицы частотных диапазонов (в частности, таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента) в устройстве декодирования аудио сигнала основывается на предварительно определенных алгоритмах, которые используют параметры, передаваемые устройству декодирования аудио сигнала. Во время работы предварительно определенные алгоритмы выполняются для вычисления таблицы частотных диапазонов на основании переданных параметров. Предварительно определенные алгоритмы предоставляют так называемую “главную таблицу” (также упоминаемую как таблица диапазонов главного масштабного коэффициента). Вычисленная “главная таблица” может затем использоваться для получения ряда таблиц, необходимых для корректного декодирования и применения параметрических данных, соответствующих алгоритмам высокочастотной реконструкции (например, таблица частотных диапазонов высокой разрешающей способности, таблица частотных диапазонов низкой разрешающей способности, таблица диапазонов шумов и/или таблица диапазонов ограничения амплитуд).
Указанная выше схема определения таблицы частотных диапазонов не имеет преимуществ, поскольку она требует передачи параметров, которые используются устройством декодирования аудио сигнала для вычисления “главных таблиц”. Более того, выполнение предварительно определенных алгоритмов для вычисления “главных таблиц” требует вычислительных ресурсов в устройстве декодирования аудио сигнала и таким образом увеличивает стоимость устройства декодирования аудио сигнала.
В настоящем документе предлагается использование одной или более предварительно определенных, статических, таблиц диапазонов масштабного коэффициента. В частности, предлагается определить две статические таблицы диапазонов масштабного коэффициента, первую таблицу для низкой скорости передачи данных и вторую таблицу для высокой скорости передачи данных. Другие таблицы, включая главную таблицу, которая может быть необходима устройству декодирования аудио сигнала для реконструкции высокочастотного сигнала 105, могут затем быть получены из статических предварительно определенных таблиц. Воспроизведение других таблиц (в частности, таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента) может быть сделано эффективным способом путем индексации предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента с параметрами, переданными от устройства кодирования аудио сигнала устройству декодирования аудио сигнала в потоке данных (также упоминаемом как поток битов).
Первая и вторая статические таблицы диапазонов масштабного коэффициента могут быть определены в системе обозначений Matlab как
первая таблица: sfbTableLow=[(10:20)';(22:2:32)';(35:3:38)';(42:4:46)']; и
вторая таблица: sfbTableHigh=[(18:24)';(26:2:44)';(47:3:62)'];
предоставляющие участки диапазона масштабного коэффициента 210 и 200, соответственно, как проиллюстрировано на Фиг. 2 (сплошные линии). В указанных выше выражениях Matlab номера указывают на индивидуальные частотные диапазоны 220 (например, блок квадратурных зеркальных фильтров, QMF, диапазоны или комплекснозначные QMF, CQMF, диапазоны). Первая таблица (то есть таблица диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью) начинается в частотном диапазоне 10 (номер ссылки 201) и продолжается до частотного диапазона 46 (номер ссылки 202). Вторая таблица (то есть таблица диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью) начинается в частотном диапазоне 18 (номер ссылки 211) и продолжается до частотного диапазона 62 (номер ссылки 212). Таким образом, первая таблица (для относительно низких скоростей передачи, например, ниже, чем предварительно определенный порог скорости передачи данных) содержит:
диапазоны масштабных коэффициентов 130 от частотного диапазона 10 до 20, каждый из которых содержит один частотный диапазон 220,
диапазоны масштабных коэффициентов 130 от частотного диапазона 20 до 32, каждый из которых содержит два частотных диапазона 220,
диапазоны масштабных коэффициентов от частотного диапазона 32 до 38, каждый из которых содержит три частотных диапазона 220, и
диапазоны масштабных коэффициентов 130 от частотного диапазона 38 до 46, каждый из которых содержит четыре частотных диапазона 220.
Подобным образом, вторая таблица (для относительно высоких скоростей передачи, например, более высоких, чем предварительно определенный порог скорости передачи данных) содержит:
диапазоны масштабных коэффициентов 130 от частотного диапазона 18 до 24, каждый из которых содержит один частотный диапазон 220,
диапазоны масштабных коэффициентов 130 от частотного диапазона 24 до 44, каждый из которых содержит два частотных диапазона 220, и
диапазоны масштабных коэффициентов 130 от частотного диапазона 44 до 62, каждый из которых содержит три частотных диапазона 220.
Как можно видеть из Фиг. 2, таблица диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью 200 начинается в CQMF диапазоне 10 и продолжается до диапазона 46, содержа до 20 диапазонов масштабных коэффициентов 130. Таблица диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью 210 поддерживает до 22 диапазонов масштабных коэффициентов 130, находящихся в диапазоне от диапазона 18 до диапазона 62.
Для получения главной таблицы, которая будет использоваться для декодирования конкретного кадра из статических таблиц диапазонов масштабного коэффициента 200, 210, могут быть использованы три параметра. Эти параметры могут быть переданы из устройства кодирования аудио сигнала в устройство декодирования аудио сигнала, для предоставления возможности устройству декодирования аудио сигнала получить главную таблицу для конкретного кадра (то есть для получения конкретной главной таблицы). Это такие параметры:
Параметр начальной частоты (startFreq): параметр начальной частоты может иметь разрядность в 3 бита и может принимать значения между 0 и 7. Параметр начальной частоты может быть индексом в предварительно определенных таблицах диапазонов масштабного коэффициента 200, 210, начинаясь с наиболее низких частотных диапазонов 201, 211 соответствующих таблиц диапазонов масштабного коэффициента 200, 210 (то есть частотный диапазон 10 или 18), продвигаясь вверх по этапам в два диапазона масштабных коэффициентов 130. Значение параметра startFreq=1 будет соответствовать частотному диапазону 20 для таблицы диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью 210.
Параметр конечной частоты (stopFreq): параметр конечной частоты может иметь разрядность в 2 бита и может принимать значения между 0 и 4. Параметр конечной частоты может быть индексом в таблицах диапазонов масштабного коэффициента 200, 210, начинаясь от самого высокочастотного диапазона (46 или 62), спускаясь вниз по этапам в два диапазона масштабных коэффициентов 130. Значение параметра stopFreq=2 будет соответствовать точке диапазона 50 в таблице диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью 210.
Главный масштабный параметр (masterScale). Главный масштабный коэффициент может иметь разрядность в 1 бит и может принимать значения между 0 и 1. Главный масштабный коэффициент может указывать на то, которая из двух предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента 200, 210 конкретно используется. В качестве примера, значение параметра masterScale=0 может указывать на таблицу диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью 200, и значение параметра masterScale=1 может указывать на таблицу диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью 210.
Следующие таблицы 1 и 2 содержат список возможных начальных и конечных диапазонов частот для таблицы диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью 200 и для таблицы диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью 210, соответственно, с использованием частоты дискретизации 48000 Гц.
<b>ТАБЛИЦА 1</b>
Демонстрирует начальные и конечные частоты для таблицы диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью
startFreq
CQMF диапазон
Частота [Гц]
stopFreq
CQMF диапазон
Частота [Гц]
0
10
3750
0
46
17250
1
12
4500
1
38
14250
2
14
5250
2
32
12000
3
16
6000
3
28
10500
4
18
6750
5
20
7500
6
24
9000
7
28
10500
<b>ТАБЛИЦА 2</b>
Демонстрирует начальные и конечные частоты для таблицы диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью
startFreq
CQMF диапазон
Частота [Гц]
stopFreq
CQMF диапазон
Частота [Гц]
0
18
6750
0
62
23250
1
20
7500
1
56
21000
2
22
8250
2
50
18750
3
24
9000
3
44
16500
4
28
10500
5
32
12000
6
36
13500
7
40
15000
Используя главный масштабный коэффициент, устройство кодирования может указать устройству декодирования, какую из предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента 200, 210 следует использовать для получения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. Используя параметр начальной частоты и параметр конечной частоты, как описано в таблицах 1 и 2, может быть определена актуальная таблица диапазонов главного масштабного коэффициента. В качестве примера, для masterScale=0, startFreq=1 и stopFreq=2, таблица диапазонов главного масштабного коэффициента содержит диапазоны масштабных коэффициентов из таблицы диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью 200 в диапазоне от частотного диапазона 12 до частотного диапазона 32.
Таблица диапазонов главного масштабного коэффициента может соответствовать таблице частотных диапазонов высокой разрешающей способности, которая используется для реализации HFR для непрерывных сегментов аудио сигнала. Таблица частотных диапазонов низкой разрешающей способности может быть получена из таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента посредством уменьшения таблицы частотных диапазонов высокой разрешающей способности, например, на коэффициент 2. Таблица частотных диапазонов низкой разрешающей способности может использоваться для коротких сегментов аудио сигнала (с тем, чтобы разрешить увеличенную временную разрешающую способность, за счет уменьшенной разрешающей способности по частоте). Это можно увидеть из таблиц 1 и 2, в которых количество диапазонов масштабных коэффициентов 130 для таблиц частотных диапазонов высокой разрешающей способности 210, 210 может быть четным числом. То есть таблица частотных диапазонов низкой разрешающей способности может быть идеальным сокращением от таблицы высокой разрешающей способности на коэффициент 2. Более того, как видно из таблиц 1 и 2, таблицы частотных диапазонов всегда начинаются и заканчиваются на четное число CQMF диапазонов 220.
Четвертым параметром, который влияет на конкретно используемую таблицу частотных диапазонов, может быть параметр полосы расфильтровки (xOverBand). Параметр полосы расфильтровки может иметь разрядность 2 или 3 бита и может принимать значения между 0 и 3 (7). Параметр xOverBand может быть индексом в таблице частотных диапазонов высокой разрешающей способности (или в таблице диапазонов главного масштабного коэффициента), начинаясь от первого элемента, двигаясь вверх с шагом в один диапазон масштабного коэффициента 130. Так, использование xOverBand параметра будет эффективно усекать начало таблицы частотных диапазонов высокой разрешающей способности и/или таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. Параметр xOverBand может использоваться для расширения частотного диапазона низкочастотного сигнала 101 и/или для уменьшения частотного диапазона высокочастотного сигнала 105. Поскольку параметр xOverBand изменяет HFR ширину диапазона, усекая существующие таблицы, и, в частности, без изменения преобразующей корректирующей схемы, параметр xOverBand может использоваться для изменения ширины диапазона на ходу без слышимых артефактов, или для разрешения различных HFR ширин диапазонов в мультиканальных установках, в то время как все каналы будут использовать ту же корректирующую схему. Для некоторых вариантов выбора параметра xOverBand первый диапазон масштабного коэффициента таблиц частотных диапазонов высокой и низкой разрешающей способности будет идентичен (как можно увидеть, например, на Фиг. 3b).
Фиг. 3a и 3b иллюстрируют сопоставление таблиц диапазонов главного масштабного коэффициента, которые были получены на основании предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента 200, 210 и таблиц диапазонов главного масштабного коэффициента которые были получены с использованием алгоритмического приближения. Фиг. 3a иллюстрирует ситуацию относительно низкоскоростного стерео в 22 кбит/сек (моно/параметрическое стерео). Верхняя половина 300 диаграммы демонстрирует таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента, которая была получена с использованием статической таблицы диапазонов масштабного коэффициента с низкой битовой скоростью 200, а нижняя половина 310 диаграммы демонстрирует таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента, которая получена с использованием алгоритмического приближения. Линии 301, 311 представляют границы диапазонов масштабных коэффициентов соответствующих таблиц диапазонов главного масштабного коэффициента. Нижние ромбики 302, 312 отображают границы диапазонов масштабных коэффициентов высокой разрешающей способности, а верхние ромбики 303, 313 отображают границы диапазонов масштабных коэффициентов низкой разрешающей способности. Можно видеть, что таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, которые получены с использованием статических, предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента 200, 210, по существу, такие же, как таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, полученные при помощи алгоритмического приближения.
Фиг. 3b иллюстрирует случай относительно высокоскоростного стерео со скоростью передачи 76 кбит/сек. В этом случае таблица диапазонов масштабного коэффициента с высокой битовой скоростью 210 используется для определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. Снова верхняя диаграмма 320 иллюстрирует таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента, полученную с использованием статической таблицы диапазонов масштабного коэффициента 210, в то время как нижняя диаграмма 330 иллюстрирует таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента, полученную с использованием алгоритмического приближения. Линии 321, 331 отображают границы диапазонов масштабных коэффициентов соответствующих таблиц диапазонов главного масштабного коэффициента. Нижние ромбики 322, 332 отображают границы диапазонов масштабных коэффициентов высокой разрешающей способности, а верхние ромбики 323, 333 отображают границы диапазонов масштабных коэффициентов низкой разрешающей способности. Снова можно видеть, что таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, полученные с использованием статических, предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента 200, 210, по существу, такие же, как таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента, полученные с использованием алгоритмического приближения.
В примере Фиг. 3b параметр xOverBand был установлен в значение, не эквивалентное нулю. В частности, параметр xOverBand был установлен в 2 для алгоритмического приближения, в то время как параметр xOverBand был установлен в 1 для приближения, описанного в настоящем документе. В результате использования параметр xOverBand, ряд частотных диапазонов 324, 334, которые эквивалентны параметру xOverBand, был исключен из таблиц высокой и низкой разрешающей способности.
Текущая таблица диапазонов главного масштабного коэффициента (также упоминаемая как текущая главная таблица) может быть получена устройством декодирования аудио сигнала при использовании псевдокода, изложенного в таблице 3.
<b>ТАБЛИЦА 3</b>
if(masterReset==1){If(masterScale==1){nMfb=22–2 * startFreq–2 * stopFreq;For k=0 to nMfbmasterBandTable(k)=sfbTableHigh(2 * startFreq+k);}Else{nMfb=20–2 * startFreq–2 * stopFreq;For k=0 to nMfbmasterBandTable(k)=sfbTableLow(2 * startFreq+k);}}
В псевдокоде таблицы 3 параметр masterReset установлен в 1, если любой из следующих параметров изменился от предшествующего кадра: masterScale параметр, startFreq параметр и/или stopFreq параметр. Таким образом, прием измененного masterScale параметра, startFreq параметра и/или stopFreq параметра запускает определение новой главной таблицы в устройстве декодирования аудио сигнала. Текущая главная таблица используется до тех пор, пока не определена новая (обновленная) главная таблица (при условии изменения главного масштабного коэффициента, начальной частоты и/или параметра конечной частоты).
В псевдокоде таблицы 3 masterBandTable является полученной таблицей диапазонов главного масштабного коэффициента и nMfb является количеством диапазонов масштабных коэффициентов в полученной таблице диапазонов главного масштабного коэффициента. Из полученной таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента все другие таблицы, используемые в процессе HFR, например, таблицы частотных диапазонов высокой и низкой разрешающих способностей, таблица диапазонов шумов и таблица диапазонов ограничения амплитуд, могут быть получены в соответствии с унаследованными SBR способами, которые изложены, например, в “ISO/IEC 14496-3 Information Technology - Coding of audio-visual objects-Part 3: Audio”, которые включены в данный документ посредством ссылки.
Фиг. 4 иллюстрирует блок-схему примерного способа 400 для определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента для высокочастотного сигнала 105, 115 из аудио сигнала. Другими словами, способ 400 направлен на определение таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента (также упоминаемой как главная таблица), которая используется в контексте схемы HFR для генерирования высокочастотного сигнала 105, 115 из низкочастотного сигнала 101, 111 из аудио сигнала. Таблица диапазонов главного масштабного коэффициента указывает на разрешающую способность по частоте спектральной огибающей высокочастотного сигнала 105, 115. Способ 400 включает этап получения 401 набора параметров, например, параметра начальной частоты, параметра конечной частоты и/или главного масштабного коэффициента. Более того, способ 400 включает этап предоставления 402 предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента 200, 210. Дополнительно, способ 400 включает этап определения 403 таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента посредством выбора нескольких или всех диапазонов масштабных коэффициентов 130 предварительно определенной таблицы диапазонов масштабного коэффициента 200, 210, с использованием набора параметров.
В настоящем документе описана эффективная схема получения диапазонов масштабных коэффициентов, используемых в HFR. Схема использует одну или более предварительно определенных таблиц диапазонов масштабного коэффициента, из которых получаются таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента для HFR (например, для SBR). Для этого набор параметров вставляется в поток битов, который передается от устройства кодирования аудио сигнала в устройство декодирования аудио сигнала, таким образом предоставляя возможность устройству декодирования аудио сигнала определить таблицу диапазонов главного масштабного коэффициента. Определение таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента состоит только из операций поиска по таблицам, таким образом, предоставляя вычислительно эффективную схему для определения таблицы диапазонов главного масштабного коэффициента. Дополнительно, набор параметров, вставляемый в поток битов, может быть закодирован высокоскоростным эффективным способом.
Способы и системы, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы как программное обеспечение, встроенное программное обеспечение и/или как аппаратное средство. Определенные компоненты могут, например, быть реализованы как программное обеспечение, работающее на процессоре или микропроцессоре обработки цифровых сигналов. Другие компоненты могут, например, быть реализованы аппаратно и/или как приложение специальных интегральных схем. Сигналы, встречающиеся в описанных способах и системах, могут храниться на носителях, таких как оперативная память или оптические запоминающие устройства. Они могут передаваться по сетям, таким как радиосети, спутниковые сети, беспроводные сети или проводные сети, например, Интернет. Типичными устройствами, использующими способы и системы, описанные в настоящем документе, являются портативные электронные устройства или другое пользовательское оборудование, которое используется для хранения и/или воспроизведения аудио сигналов.