УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ И ДЕКОДИРОВАНИЯ АУДИО, ПРИМЕНЯЮЩИЕ СИНУСОИДАЛЬНУЮ ЗАМЕНУ

1. Устройство для генерирования выходного аудиосигнала на основе кодированного спектра аудиосигнала, при этом устройство содержит:
блок (110) обработки для обработки кодированного спектра аудиосигнала, чтобы получить декодированный спектр аудиосигнала, причем декодированный спектр аудиосигнала содержит множество спектральных коэффициентов, причем каждый из спектральных коэффициентов имеет спектральное местоположение в кодированном спектре аудиосигнала и спектральное значение, причем спектральные коэффициенты последовательно упорядочены в соответствии с их спектральным местоположением в кодированном спектре аудиосигнала, чтобы спектральные коэффициенты формировали последовательность спектральных коэффициентов,
определитель (120) псевдо-коэффициентов для определения одного или более псевдо-коэффициентов декодированного спектра аудиосигнала, причем каждый из псевдо-коэффициентов имеет спектральное местоположение и спектральное значение,
блок (130) модификации спектра для установки упомянутого одного или более псевдо-коэффициентов в предопределенное значение, чтобы получить модифицированный спектр аудиосигнала,
блок (140) спектрально-временного преобразования для преобразования модифицированного спектра аудиосигнала во временную область, чтобы получить сигнал преобразования временной области,
управляемый осциллятор (150) для генерирования сигнала осциллятора временной области, причем управляемый осциллятор (150) управляется спектральным местоположением и спектральным значением по меньшей мере одного из упомянутого одного или более псевдо-коэффициентов, и
смеситель (160) для смешивания сигнала преобразования временной области и сигнала осциллятора временной области, чтобы получить выходной аудиосигнал.
2. Устройство по п. 1,
в котором каждый из спектральных коэффициентов имеет по меньшей мере одно из непосредственного предшественника и непосредственного последователя, в котором непосредственный предшественник упомянутого спектрального коэффициента является одним из спектральных коэффициентов, который непосредственно предшествует упомянутому спектральному коэффициенту в последовательности спектральных коэффициентов, в котором непосредственный последователь упомянутого спектрального коэффициента является одним из спектральных коэффициентов, который непосредственно следует за упомянутым спектральным коэффициентом в последовательности,
при этом определитель (120) псевдо-коэффициентов сконфигурирован для определения упомянутого одного или более псевдо-коэффициентов декодированного спектра аудиосигнала путем определения по меньшей мере одного спектрального коэффициента последовательности, который имеет спектральное значение, которое отличается от предопределенного значения, который имеет непосредственного предшественника, спектральное значение которого равно предопределенному значению, и который имеет непосредственного последователя, спектральное значение которого равно предопределенному значению.
3. Устройство по п. 2, в котором предопределенное значение равно нулю.
4. Устройство по п. 2,
в котором определитель (120) псевдо-коэффициентов сконфигурирован для определения упомянутого одного или более псевдо-коэффициентов декодированного спектра аудиосигнала путем определения упомянутого по меньшей мере одного спектрального коэффициента последовательности в качестве кандидата-псевдо-коэффициента, который имеет непосредственного предшественника, спектральное значение которого равно предопределенному значению, и который имеет непосредственного последователя, спектральное значение которого равно предопределенному значению, и
в котором определитель (120) псевдо-коэффициентов сконфигурирован для определения, является ли кандидат-псевдо-коэффициент псевдо-коэффициентом, путем определения, указывает ли дополнительная информация, что упомянутый кандидат-псевдо-коэффициент является псевдо-коэффициентом.
5. Устройство по п. 1, в котором управляемый осциллятор (150) сконфигурирован для генерирования сигнала осциллятора временной области, имеющего частоту сигнала осциллятора, чтобы частота сигнала осциллятора у сигнала осциллятора зависела от спектрального местоположения одного из упомянутого одного или более псевдо-коэффициентов.
6. Устройство по п. 5,
в котором псевдо-коэффициенты являются значениями со знаком, каждое из которых содержит компоненту знака, и
в котором управляемый осциллятор (150) сконфигурирован для генерирования сигнала осциллятора временной области, чтобы частота сигнала осциллятора у сигнала осциллятора, кроме того, зависела от компоненты знака одного из упомянутого одного или более псевдо-коэффициентов, чтобы частота сигнала осциллятора имела первое значение частоты, когда компонента знака имеет первое значение знака, и чтобы частота сигнала осциллятора имела другое второе значение частоты, когда компонента знака имеет другое второе значение.
7. Устройство по п. 1, в котором управляемый осциллятор (150) сконфигурирован для генерирования сигнала осциллятора временной области, где амплитуда сигнала осциллятора зависит от спектрального значения одного из упомянутого одного или более псевдо-коэффициентов, чтобы амплитуда сигнала осциллятора имела первое значение амплитуды, когда спектральное значение имеет третье значение, и чтобы амплитуда сигнала осциллятора имела другое второе значение амплитуды, когда спектральное значение имеет другое четвертое значение, причем второе значение амплитуды больше первого значения амплитуды, когда четвертое значение больше третьего значения.
8. Устройство по п. 1, в котором управляемый осциллятор (150) дополнительно управляется одним или более экстраполированными параметрами, выведенными из псевдо-коэффициента предыдущего кадра.
9. Устройство по п. 1,
в котором модифицированный спектр аудиосигнала является спектром MDCT, содержащим коэффициенты MDCT, и
в котором блок (140) спектрально-временного преобразования сконфигурирован для преобразования спектра MDCT из области MDCT во временную область путем преобразования по меньшей мере некоторых из коэффициентов декодированного спектра аудиосигнала во временную область.
10. Устройство по п. 1, в котором смеситель (160) сконфигурирован для смешивания сигнала преобразования временной области и сигнала осциллятора временной области путем сложения во временной области сигнала преобразования временной области с сигналом осциллятора временной области.
11. Устройство по п. 1,
в котором сигнал осциллятора временной области, сгенерированный управляемым осциллятором (150), является первым сигналом осциллятора временной области,
в котором устройство, кроме того, содержит один или более дополнительных управляемых осцилляторов (252, 254, 256) для генерирования одного или более дополнительных сигналов осциллятора временной области, где каждый из упомянутого одного или более дополнительных управляемых осцилляторов (252, 254, 256) сконфигурирован для генерирования одного из упомянутого одного или более дополнительных сигналов осциллятора временной области, где каждый из дополнительных управляемых осцилляторов (252, 254, 256) управляется спектральным местоположением и спектральным значением по меньшей мере одного из упомянутого одного или более псевдо-коэффициентов, и
в котором смеситель (160) сконфигурирован для смешивания первого сигнала осциллятора временной области, упомянутого одного или более дополнительных сигналов осциллятора временной области и сигнала преобразования временной области, чтобы получить выходной аудиосигнал.
12. Устройство для кодирования входного спектра аудиосигнала у аудиосигнала, причем входной спектр аудиосигнала содержит множество спектральных коэффициентов, причем каждый из спектральных коэффициентов имеет спектральное местоположение во входном спектре аудиосигнала, спектральное значение, причем спектральные коэффициенты последовательно упорядочены в соответствии с их спектральным местоположением во входном спектре аудиосигнала, чтобы спектральные коэффициенты формировали последовательность спектральных коэффициентов, где каждый из спектральных коэффициентов имеет по меньшей мере одного из одного или более предшественников и одного или более последователей, при этом каждый из предшественников упомянутого спектрального коэффициента является одним из спектральных коэффициентов, который предшествует упомянутому спектральному коэффициенту в последовательности, где каждый из последователей упомянутого спектрального коэффициента является одним из спектральных коэффициентов, который следует за упомянутым спектральным коэффициентом в последовательности, и при этом устройство содержит:
определитель (410) экстремумов для определения одного или более коэффициентов экстремума,
модификатор (420) спектра для модификации входного спектра аудиосигнала, чтобы получить модифицированный спектр аудиосигнала, путем установки спектрального значения по меньшей мере одного из предшественников или по меньшей мере одного из последователей по меньшей мере одного из коэффициентов экстремума в предопределенное значение, причем модификатор (420) спектра сконфигурирован, чтобы не устанавливать спектральные значения упомянутого одного или более коэффициентов экстремума в предопределенное значение, либо сконфигурирован, чтобы заменять по меньшей мере один из упомянутого одного или более коэффициентов экстремума псевдо-коэффициентом, причем спектральное значение псевдо-коэффициента отличается от предопределенного значения,
блок (430) обработки для обработки модифицированного спектра аудиосигнала, чтобы получить кодированный спектр аудиосигнала, и
генератор (440) дополнительной информации для генерирования и передачи дополнительной информации, при этом генератор (440) дополнительной информации сконфигурирован для нахождения одного или более кандидатов-псевдо-коэффициентов в модифицированном входном спектре аудиосигнала, сгенерированном модификатором (420) спектра, при этом генератор (440) дополнительной информации сконфигурирован для выбора по меньшей мере одного из кандидатов-псевдо-коэффициентов в качестве выбранных кандидатов, и при этом генератор (440) дополнительной информации сконфигурирован для генерирования дополнительной информации, чтобы дополнительная информация указывала выбранные кандидаты как псевдо-коэффициенты,
причем определитель (410) экстремумов сконфигурирован для определения упомянутого одного или более коэффициентов экстремума, чтобы каждый из коэффициентов экстремума являлся одним из спектральных коэффициентов, спектральное значение которого больше спектрального значения по меньшей мере одного из его предшественников, и спектральное значение которого больше спектрального значения по меньшей мере одного из его последователей, или
причем каждый из спектральных коэффициентов имеет значение сравнения, ассоциированное с упомянутым спектральным коэффициентом, при этом определитель (410) экстремумов сконфигурирован для определения упомянутого одного или более коэффициентов экстремума, чтобы каждый из коэффициентов экстремума являлся одним из спектральных коэффициентов, значение сравнения которого больше значения сравнения по меньшей мере одного из его предшественников, и значение сравнения которого больше значения сравнения по меньшей мере одного из его последователей.
13. Устройство по п. 12, в котором генератор (440) дополнительной информации сконфигурирован для передачи размера дополнительной информации.
14. Устройство по п. 12, в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для модификации входного спектра аудиосигнала, чтобы спектральные значения по меньшей мере некоторых спектральных коэффициентов входного спектра аудиосигнала оставались немодифицированными в модифицированном спектре аудиосигнала.
15. Устройство по п. 12,
в котором каждый их спектральных коэффициентов имеет по меньшей мере одного из непосредственного предшественника в качестве одного из его предшественников и непосредственного последователя в качестве одного из его последователей, где непосредственный предшественник упомянутого спектрального коэффициента является одним из спектральных коэффициентов, который непосредственно предшествует упомянутому спектральному коэффициенту в последовательности, где непосредственный последователь упомянутого спектрального коэффициента является одним из спектральных коэффициентов, который непосредственно следует за упомянутым спектральным коэффициентом в последовательности,
в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для модификации входного спектра аудиосигнала, чтобы получить модифицированный спектр аудиосигнала, путем установки спектрального значения непосредственного предшественника или непосредственного последователя по меньшей мере одного из коэффициентов экстремума в предопределенное значение, где модификатор (420) спектра сконфигурирован, чтобы не устанавливать спектральные значения упомянутого одного или более коэффициентов экстремума в предопределенное значение, либо сконфигурирован, чтобы заменять по меньшей мере один из упомянутого одного или более коэффициентов экстремума псевдо-коэффициентом, где спектральное значение псевдо-коэффициента отличается от предопределенного значения, и
в котором определитель (410) экстремумов сконфигурирован для определения упомянутого одного или более коэффициентов экстремума, чтобы каждый из коэффициентов экстремума являлся одним из спектральных коэффициентов, спектральное значение которого больше спектрального значения его непосредственного предшественника, и спектральное значение которого больше спектрального значения его непосредственного последователя, или где каждый из спектральных коэффициентов имеет значение сравнения, ассоциированное с упомянутым спектральным коэффициентом, где определитель (410) экстремумов сконфигурирован для определения упомянутого одного или более коэффициентов экстремума, чтобы каждый из коэффициентов экстремума являлся одним из спектральных коэффициентов, значение сравнения которого больше значения сравнения его непосредственного предшественника, и значение сравнения которого больше значения сравнения его непосредственного последователя.
16. Устройство по п. 15,
в котором определитель (410) экстремумов сконфигурирован для определения одного или более минимальных коэффициентов, чтобы каждый из упомянутого одного или более минимальных коэффициентов являлся одним из спектральных коэффициентов, спектральное значение которого меньше спектрального значения одного из его предшественников, и спектральное значение которого меньше спектрального значения одного из его последователей, или где каждый из спектральных коэффициентов имеет значение сравнения, ассоциированное с упомянутым спектральным коэффициентом, где определитель (410) экстремумов сконфигурирован для определения упомянутого одного или более минимальных коэффициентов, чтобы каждый из минимальных коэффициентов являлся одним из спектральных коэффициентов, значение сравнения которого меньше значения сравнения одного из его предшественников, и значение сравнения которого меньше значения сравнения одного из его последователей, и
в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для определения значения представления на основе спектральных значений или значений сравнения одного или более коэффициентов экстремума и одного или более минимальных коэффициентов, чтобы значение представления отличалось от предопределенного значения, и где модификатор (420) спектра сконфигурирован для изменения спектрального значения одного из коэффициентов входного спектра аудиосигнала путем установки упомянутого спектрального значения в значение представления.
17. Устройство по п. 16,
в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для определения, меньше ли порогового значения разность значений между одним из значения сравнения или спектрального значения одного из коэффициентов экстремума, и
в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для модификации входного спектра аудиосигнала, чтобы спектральные значения по меньшей мере некоторых спектральных коэффициентов входного спектра аудиосигнала оставались немодифицированными в модифицированном спектре аудиосигнала в зависимости от того, меньше ли разность значений порогового значения.
18. Устройство по п. 16,
в котором определитель (410) экстремумов сконфигурирован для определения одной или более подпоследовательностей последовательности спектральных значений, чтобы каждая из подпоследовательностей содержала множество последующих спектральных коэффициентов входного спектра аудиосигнала, причем последующие спектральные коэффициенты последовательно упорядочены в подпоследовательности в соответствии с их спектральным положением, где каждая из подпоследовательностей имеет первый элемент, являющийся первым в упомянутой последовательно упорядоченной подпоследовательности, и последний элемент, являющийся последним в упомянутой последовательно упорядоченной подпоследовательности, где каждая из подпоследовательностей содержит точно два из минимальных коэффициентов и точно один из коэффициентов экстремума, причем один из минимальных коэффициентов является первым элементом подпоследовательности, а другой из минимальных коэффициентов является последним элементом подпоследовательности, и
в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для определения значения представления на основе спектральных значений или значений сравнения коэффициентов одной из подпоследовательностей, и где модификатор (420) спектра сконфигурирован для изменения спектрального значения одного из коэффициентов упомянутой подпоследовательности путем установки упомянутого спектрального значения в значение представления.
19. Устройство по п. 18, в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для определения значения представления путем определения суммы квадратов значений сравнения коэффициентов упомянутой одной из подпоследовательностей.
20. Устройство по п. 18,
в котором определитель (410) экстремумов сконфигурирован для определения коэффициента центра тяжести путем определения произведения значения сравнения и значения местоположения для каждого спектрального коэффициента подпоследовательности, чтобы получить множество взвешенных коэффициентов путем суммирования взвешенных коэффициентов, чтобы получить первую сумму, путем суммирования значений сравнения всех спектральных коэффициентов подпоследовательности, чтобы получить вторую сумму; путем деления первой суммы на вторую сумму, чтобы получить промежуточный результат; и путем применения в отношении промежуточного результата округления до ближайшего целого, чтобы получить коэффициент центра тяжести, и где модификатор (420) спектра сконфигурирован для установки спектральных значений всех спектральных коэффициентов подпоследовательности, которые не являются коэффициентом центра тяжести, в предопределенное значение, или
в котором определитель (410) экстремумов сконфигурирован для определения коэффициента центра тяжести путем определения произведения спектрального значения и значения местоположения для каждого спектрального коэффициента подпоследовательности, чтобы получить множество взвешенных коэффициентов путем суммирования взвешенных коэффициентов, чтобы получить первую сумму, путем суммирования спектральных значений всех спектральных коэффициентов подпоследовательности, чтобы получить вторую сумму; путем деления первой суммы на вторую сумму, чтобы получить промежуточный результат; и путем применения в отношении промежуточного результата округления до ближайшего целого, чтобы получить коэффициент центра тяжести, и где модификатор (420) спектра сконфигурирован для установки спектральных значений всех спектральных коэффициентов подпоследовательности, которые не являются коэффициентом центра тяжести, в предопределенное значение.
21. Устройство по п. 12, в котором предопределенное значение равно нулю.
22. Устройство по п. 12, в котором значение сравнения каждого спектрального коэффициента является значением квадрата дополнительного коэффициента дополнительного спектра, получающегося в результате энергосберегающего преобразования аудиосигнала.
23. Устройство по п. 12, в котором значение сравнения каждого спектрального коэффициента является значением амплитуды дополнительного коэффициента дополнительного спектра, получающегося в результате энергосберегающего преобразования аудиосигнала.
24. Устройство по п. 12, в котором дополнительный спектр является спектром Комплексного модифицированного дискретного косинусного преобразования, и где энергосберегающее преобразование является Комплексным модифицированным дискретным косинусным преобразованием.
25. Устройство по п. 12,
в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для приема информации точной настройки,
в котором спектральные коэффициенты входного спектра аудиосигнала являются значениями со знаком, содержащими компоненту знака,
в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для установки компоненты знака спектрального значения одного из упомянутого одного или более коэффициентов экстремума или псевдо-коэффициента в первое значение знака, когда информация точной настройки находится в первом состоянии точной настройки, чтобы получить модифицированный спектр аудиосигнала, и
в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для установки компоненты знака спектрального значения одного из упомянутого одного или более коэффициентов экстремума или псевдо-коэффициента в другое второе значение знака, когда информация точной настройки находится в другом втором состоянии точной настройки, чтобы получить модифицированный спектр аудиосигнала.
26. Устройство по п. 12, в котором входной спектр аудиосигнала является спектром MDCT, содержащим коэффициенты MDCT.
27. Устройство по п. 12,
в котором блок (430) обработки сконфигурирован для квантования модифицированного спектра аудиосигнала, чтобы получить квантованный спектр аудиосигнала,
в котором блок (430) обработки, кроме того, сконфигурирован для обработки квантованного спектра аудиосигнала, чтобы получить кодированный спектр аудиосигнала,
в котором блок (430) обработки, кроме того, сконфигурирован для генерирования дополнительной информации, указывающей, является ли упомянутый коэффициент одним из коэффициентов экстремума, только для тех спектральных коэффициентов квантованного спектра аудиосигнала, которые имеют непосредственного предшественника, спектральное значение которого равно предопределенному значению, и непосредственного последователя, спектральное значение которого равно предопределенному значению,
в котором непосредственный предшественник упомянутого спектрального коэффициента является другим спектральным коэффициентом, который непосредственно предшествует упомянутому спектральному коэффициенту в квантованном спектре аудиосигнала, и где непосредственный последователь упомянутого спектрального коэффициента является другим спектральным коэффициентом, который непосредственно следует за упомянутым спектральным коэффициентом в квантованном спектре аудиосигнала.
28. Устройство по п. 12, в котором модификатор (420) спектра сконфигурирован для замены одного из коэффициентов экстремума псевдо-коэффициентом, имеющим спектральное значение, выведенное из спектрального значения или значения сравнения упомянутого коэффициента экстремума, из спектрального значения или значения сравнения упомянутого коэффициента экстремума одного из предшественников упомянутого коэффициента экстремума или из спектрального значения или значения сравнения упомянутого коэффициента экстремума одного из последователей упомянутого коэффициента экстремума.
29. Способ для генерирования выходного аудиосигнала на основе кодированного спектра аудиосигнала, где каждый из спектральных коэффициентов имеет спектральное местоположение в кодированном спектре аудиосигнала и спектральное значение, где спектральные коэффициенты последовательно упорядочены в соответствии с их спектральным местоположением в кодированном спектре аудиосигнала, чтобы спектральные коэффициенты формировали последовательность спектральных коэффициентов, и где способ содержит этапы, на которых:
обрабатывают кодированный спектр аудиосигнала, чтобы получить декодированный спектр аудиосигнала, причем декодированный спектр аудиосигнала содержит множество спектральных коэффициентов,
определяют один или более псевдо-коэффициентов декодированного спектра аудиосигнала, причем каждый из псевдо-коэффициентов имеет спектральное местоположение и спектральное значение,
устанавливают упомянутый один или более псевдо-коэффициентов в предопределенное значение, чтобы получить модифицированный спектр аудиосигнала,
преобразуют модифицированный спектр аудиосигнала во временную область, чтобы получить сигнал преобразования временной области,
генерируют сигнал осциллятора временной области с помощью управляемого осциллятора, управляемого спектральным местоположением и спектральным значением по меньшей мере одного из упомянутого одного или более псевдо-коэффициентов, и
смешивают сигнал преобразования временной области и сигнал осциллятора временной области, чтобы получить выходной аудиосигнал.
30. Способ для кодирования входного спектра аудиосигнала, причем входной спектр аудиосигнала содержит множество спектральных коэффициентов, где каждый из спектральных коэффициентов имеет спектральное местоположение во входном спектре аудиосигнала, спектральное значение и значение сравнения, где спектральные коэффициенты последовательно упорядочены в соответствии с их спектральным местоположением во входном спектре аудиосигнала, чтобы спектральные коэффициенты формировали последовательность спектральных коэффициентов, где каждый из спектральных коэффициентов имеет по меньшей мере одного из одного или более предшественников и одного или более последователей, где каждый из предшественников упомянутого спектрального коэффициента является одним из спектральных коэффициентов, который предшествует упомянутому спектральному коэффициенту в последовательности, где каждый из последователей упомянутого спектрального коэффициента является одним из спектральных коэффициентов, который следует за упомянутым спектральным коэффициентом в последовательности, и где способ содержит этапы, на которых:
определяют один или более коэффициентов экстремума,
модифицируют входной спектр аудиосигнала, чтобы получить модифицированный спектр аудиосигнала, путем установки спектрального значения по меньшей мере одного из предшественников или по меньшей мере одного из последователей по меньшей мере одного из коэффициентов экстремума в предопределенное значение, где модификация входного спектра аудиосигнала проводится путем того, что не устанавливают спектральные значения упомянутого одного или более коэффициентов экстремума в предопределенное значение или путем замены по меньшей мере одного из упомянутого одного или более коэффициентов экстремума псевдо-коэффициентом, где спектральное значение псевдо-коэффициента отличается от предопределенного значения,
обрабатывают модифицированный спектр аудиосигнала, чтобы получить кодированный спектр аудиосигнала, и
генерируют и передают дополнительную информацию, где дополнительная информация генерируется путем нахождения одного или более кандидатов-псевдо-коэффициентов в модифицированном входном спектре аудиосигнала, где дополнительная информация генерируется путем выбора по меньшей мере одного из кандидатов-псевдо-коэффициентов в качестве выбранных кандидатов, и где дополнительная информация генерируется так, что дополнительная информация указывает выбранные кандидаты как псевдо-коэффициенты,
в котором упомянутый один или более коэффициентов экстремума определяются, чтобы каждый из коэффициентов экстремума являлся одним из спектральных коэффициентов, спектральное значение которого больше спектрального значения по меньшей мере одного из его предшественников, и спектральное значение которого больше спектрального значения по меньшей мере одного из его последователей, или
в котором каждый из спектральных коэффициентов имеет значение сравнения, ассоциированное с упомянутым спектральным коэффициентом, где упомянутый один или более коэффициентов экстремума определяются, чтобы каждый из коэффициентов экстремума являлся одним из спектральных коэффициентов, значение сравнения которого больше значения сравнения по меньшей мере одного из его предшественников, и значение сравнения которого больше значения сравнения по меньшей мере одного из его последователей.
31. Компьютерная программа для реализации способа по п. 29 при выполнении на компьютере или процессоре сигналов.