УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ, И КОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, И ДЕКОДЕР ДЛЯ АУДИОСИГНАЛОВ

1. Устройство (10) для постобработки спектральных величин, основанных на первом алгоритме преобразования (16) для конвертирования звукового сигнала в спектральное представление, которое включает механизм (12) для создания последовательности блоков спектральных величин, представляющих собой последовательность блоков образцов звукового сигнала; и объединитель (13) для взвешено добавляемых спектральные величин последовательности блоков спектральных величин для получения последовательности блоков постобработанных спектральных величин, где объединитель (13) введен для вычисления постобработанной спектральной величины для частотного диапазона и периода времени, спектральная величина последовательности блоков для частотного диапазона и периода времени, и спектральная величина для другого частотного диапазона или другого периода времени, и где объединитель (13) введен для использования таких весовых коэффициентов при взвешенном добавлении, что постобработанные спектральные величины являются приближением к спектральным величинам, поскольку они получены посредством второго алгоритма преобразования (17) для конвертирования звукового сигнала в спектральное представление, где второй алгоритм преобразования (17) отличается от первого алгоритма преобразования (16).
2. Устройство по п.1, в котором первый алгоритм преобразования (16) является гибридным алгоритмом преобразования, имеющим две стадии, а второй алгоритм преобразования (17) является одноэтапным алгоритмом преобразования.
3. Устройство по п.1, в котором где первый алгоритм преобразования (16) включает многофазный блок фильтров и измененное дискретное косинусное преобразование, и где второй алгоритм преобразования (17) является целочисловым MDCT.
4. Устройство по п.1, в котором первый алгоритм преобразования (16) и второй алгоритм преобразования (17) реализованы так, чтобы они создавали реальные выходные сигналы.
5. Устройство по п.1, в котором объединитель (13) реализован для использования таких весовых коэффициентов, что первый алгоритм преобразования (16) и постобработка, выполненная объединителем (13), вместе обеспечивают импульсную характеристику, которая приближает импульсную характеристику второго алгоритма преобразования (17).
6. Устройство по п.5, в котором приближение из первого алгоритма преобразования и постобработки и весовые коэффициенты отбираются таким образом, что с импульсом на входе двух преобразований квадрат суммы отклонений между приближением и спектральными компонентами второго преобразования составляют не больше 30% квадрата суммы спектральных компонентов второго преобразования.
7. Устройство по п.1, в котором механизм (12) для создания последовательности блоков реализован с возможностью создать блоки, которые являются представлением с потерями звукового сигнала.
8. Устройство по п.1, в котором объединитель (13) для вычисления постобработанной спектральной величины для частотного диапазона k включает первую секцию (41, 42, 43) для взвешивания спектральных величин находящегося в обращении блока для частотного диапазона k, а частотный диапазон k-1 или частотный диапазон k+1 для получения взвешенных спектральных величин для блока, находящегося в обращении; вторую секцию (41, 42, 43) для взвешивания спектральных величин временно предшествующего блока k-1 или временно последующего блока k+1 для получения взвешенных спектральных величин для временно предшествующего блока или временно последующего блока; и механизм (45) для добавления взвешенных спектральных величин для получения постобработанной спектральной величины для частотного диапазона k находящегося в обращении или предшествующего или последующего блока постобработанных спектральных величин.
9. Устройство по п.8, которое дополнительно включает третью секцию (43) для взвешивания спектральных величин предшествующего блока, где первая секция введена, чтобы взвешивать спектральные величины последующего блока, и где вторая секция (42) введена, чтобы взвешивать спектральные величины находящегося в обращении блока, и где сумматор (45) введен, чтобы добавлять взвешенные спектральные величины трех секций, чтобы получить постобработанную спектральную величину для находящегося в обращении блока постобработанных спектральных величин.
10. Устройство по п.1, в котором первый алгоритм преобразования включает функцию наложения блока, где блоки образцов звуковых сигналов времени, последовательность блоков спектральных величин которых основана на наложении.
11. Устройство по п.1, в котором объединитель (13) введен, чтобы использовать комплект независимых от сигнала весовых коэффициентов для каждой спектральной величины.
12. Устройство по п.1, в котором последовательность блоков спектральных величин включает набор блоков спектральных величин, который короче, чем длинный блок спектральных величин, который следует за набором блоков, или который предшествует набору блоков, и в котором объединитель (13) введен, чтобы использовать тот же самый частотный диапазон или смежный частотный диапазон из нескольких блоков набора коротких блоков для вычисления постобработанной спектральной величины для набора блоков спектральных величин.
13. Устройство по п.12, в котором объединитель (13) введен, чтобы использовать только спектральные величины коротких блоков и не использовать спектральную величину предшествующего длинного блока или последующего длинного блока для вычисления постобработанных спектральных величин, полученных посредством коротких блоков спектральных величин.
14. Устройство по п.1, в котором объединитель (13) введен, чтобы реализовать следующее уравнение:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
у(k,n)=c(k)·(k-1,n-1)+c(k)·(k-1,n)+с(k)·(k-1,n+1)+с(к)·(k,п-1)+с(k)·(k,n)+с(k)·(k,n+1)+с(k)·(k+1,n-1)+с(k)·(k+1,n)+c(k)·(k+1,n+1)
0
8
где у(k,n) - постобработанная спектральная величина для коэффициента частотности k и индекса времени n, где х(k,n) - спектральная величина блока спектральных величин с коэффициентом частотности k и индексом времени n, где c(k), …, c(k) - весовые коэффициенты, связанные с коэффициентом частотности k, где k-1 - декрементный коэффициент частотности, где k+1 - инкрементный коэффициент частотности, где n-1 - декрементный индекс времени, и где n+1 - инкрементный индекс времени.
15. Устройство по п.1, где объединитель (13) введен, чтобы реализовать следующее уравнение:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
у{k,n,u)=c(k,u)·(k-1,n,0)+c(k,u)·(k-1,n,1)+c(k,u)·(k-1,n,2)+c(k,u)·(k,n,0)+c(k,u)·(k,n,1)+с(k,u)·(k,n,2)+с(k,u)·(k+1,n,0)+с(k,u)·(k+1,n,1)+с(k,u)·(k+1,n,2)
0
8
где у(k,n,u) - постобработанная спектральная величина для коэффициента частотности k и индекса времени n, и индекс субблока u, где x(k,n,u) - спектральная величина блока спектральных величин с коэффициентом частотности k и индексом времени n, и индексом субблока u, где c(k), …, c(k) - весовые коэффициенты, связанные с коэффициентом частотности k, где k-1 - декрементный коэффициент частотности, где k+1 - инкрементный коэффициент частотности, где n-1 - декрементный индекс времени, где чем n+1 - инкрементный индекс времени, где u - индекс субблока, указывающий положение субблока в последовательности субблоков, и где индекс времени определяет длинный блок, а индекс субблока определяет сравнительно короткий блок.
16. Устройство по п.1, в котором объединитель (13) введен, чтобы реализовать следующее уравнение:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
у{3k+s,n)=c(k,s)·(k-1,n,0)+c(k,s)·(k-1,n,1)+c(k,s)·(k-1,n,2)+с(k,s)·(k,n,0)+c(k,s)·(k,n,1)+c(k,s)·(k,n,2)+c(k,s)·(k+1,n,0)+c(k,s)·(k+1,n,1)+c(k,s)·(k+1,n,2)
0
8
где у(k,n) - постобработанная спектральная величина для коэффициента частотности k и индекса времени n, где x(k,n,u) - спектральная величина блока спектральных величин с коэффициентом частотности k и индексов времени n и индексом субблока u, где с(k), …, с(k) - весовые коэффициенты, связанные с коэффициентом частотности k, где k-1 - декрементный коэффициент частотности, где k+1 - инкрементный коэффициент частотности, где n-1 - декрементный индекс времени, где n+1 - инкрементный индекс времени, где s - индекс команды, указывающий положение субблока в последовательности субблоков, и где индекс времени определяет длинный блок, а индекс субблока определяет сравнительно короткий блок.
17. Кодер для кодирования звукового сигнала, содержащий устройство (10) для постобработки спектральных величин согласно п.1; механизм (23) для вычисления последовательности блоков спектральных величин согласно второму алгоритму преобразования (17) из звукового сигнала; механизм (22) для формирования разности спектрально-числовых величин между последовательностью блоков, полученных посредством второго алгоритма преобразования, и последовательностью блоков постобработанных спектральных величин.
18. Кодер по п.17, который дополнительно включает механизм (24) для генерирования расширенного потока битов, полученного в результате генерирования посредством механизма (22) для формирования разности спектрально-числовых величин.
19. Кодер по п.18, в котором механизм (24) для генерирования включает энтропийный кодер.
20. Кодер по п.17, в котором последовательность блоков, полученная посредством первого алгоритма преобразования (16), основана на сжатии с потерями, и где последовательность блоков, полученная посредством второго алгоритм преобразования (17), основана на сжатии без потерь или сжатии фактически без потерь.
21. Кодер по п.17, который включает память для хранения весовых коэффициентов, где весовые коэффициенты могут сохраняться независимо от сигнала.
22. Кодер по п.17, в котором механизм (23) для генерирования последовательности блоков посредством второго алгоритма преобразования (17) введен для управления окнами с последовательностью окна, которая зависит от последовательности окна, являющейся последовательностью блоков спектральных величин и, основываясь на которой произведена посредством первого алгоритма преобразования (16).
23. Кодер по п.22, в котором механизм (23) для производства последовательности блоков посредством второго алгоритма преобразования (17) введен для переключения с длинного окна с длинной областью наложения на длинное окно с короткой областью наложения или на множество коротких окон, когда в последовательности блоков спектральных величин, полученных посредством первого алгоритма преобразования (16), происходит переключение на короткие окна.
24. Декодер для расшифровки закодированного звукового сигнала, который включает устройство для постобработки спектральных величин согласно требованию 1; механизм (31) для создания спектрально-числовых дифференциальных величин, между последовательностью блоков постобработанных спектральных величин, полученных посредством первого алгоритма преобразования (16) и последовательностью блоков, полученных посредством второго алгоритма преобразования (17); механизм (30) для комбинирования последовательности блоков постобработанных спектральных величин и дифференциальных величин для получения последовательности блоков комбинации спектральных величин; и механизм (33) для инверсионного преобразования последовательности блоков комбинации спектральных величин согласно второму алгоритму преобразования (17) для получения расшифрованного звукового сигнала.
25. Метод (10) для постобработки спектральных величин, основанных на первом алгоритме преобразования (16), для конвертирования звукового сигнала в спектральное представление, который включает следующие шаги:
создание (12) последовательности блоков спектральных величин, представляющих последовательность блоков образцов звукового сигнала; и
взвешенное добавление (13) спектральных величин последовательности блоков спектральных величин для получения последовательности блоков постобработанных спектральных величин, где для вычисления постобработанной спектральной величины для частотного диапазона и периода времени используетя спектральная величина последовательности блоков для частотного диапазона и периода времени и спектральная величина для другого частотного диапазона или другого периода времени, и где используются такие весовые коэффициенты при взвешенном добавлении, чтобы постобработанные спектральные величины были приближены к спектральным величинам, полученным посредством второго алгоритма преобразования (17) для конвертирования звукового сигнала в спектральное представление, где второй алгоритм преобразования (17) отличается от первого алгоритма преобразования (16).
26. Метод кодирования звукового сигнала, который включает следующие шаги:
постобработка (10) спектральных величин согласно требованию 25;
вычисление (23) последовательности блоков спектральных величин согласно второму алгоритму преобразования (17) из звукового сигнала;
формирование спектрально-числовой разности (22) между последовательностью блоков спектральных величин, полученных посредством второго алгоритма преобразования, и последовательностью блоков постобработанных спектральных ценностей.
27. Метод расшифровки закодированного звукового сигнала, который включает следующие шаги:
постобработка спектральных ценностей согласно требованию 25;
создание (31) спектрально-числовых дифференциальных величин между последовательностью блоков постобработанных спектральных величин, полученных посредством первого алгоритма преобразования (16) и последовательностью блоков спектральных величин, полученных посредством второго алгоритма преобразования (17);
объединение (30) последовательности блоков постобработанных спектральных величин и дифференциальных величин для получения последовательности блоков комбинации спектральных величин; и
инверсионное преобразование (33) последовательности блоков комбинации спектральных величин согласно второму алгоритму преобразования (17) для получения расшифрованного звукового сигнала.
28. Компьютерная программа, имеющая код программы для реализации метода по п.25, когда компьютерная программа запущена на компьютере.
29. Поток битов слоя расширения для введения в звуковой декодер, где поток битов слоя расширения включает последовательность блоков дифференциальных величин, где блок дифференциальных величин включает спектрально-числовую разность между блоком спектральных величин, полученных посредством второго алгоритма преобразования (17) и блоком постобработанных спектральных величин, где постобработанные спектральные величины генерированы взвешенным добавлением спектральных ценностей последовательности блоков, полученных из первого алгоритма преобразования (16), где для вычисления постобработанной спектральной величины для частотного диапазона и периода времени используется спектральная величина последовательности блоков для частотногодиапазона и периода времени, и спектральная величина для другого частотного диапазона или другого периода времени, и где для комбинирования весовых коэффициентов используются таким образом, что постобработанные спектральные величины представляют приближение к спектральным величинам, полученным посредством второго алгоритма преобразования (17), где второй алгоритм преобразования (17) отличается от первого алгоритма преобразования (16).