УСТРОЙСТВО, СПОСОБ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПАРАМЕТРА, ОПИСЫВАЮЩЕГО ИЗМЕНЕНИЯ И СВОЙСТВА СИГНАЛА

1. Устройство (100) для получения - одного или нескольких модельных параметров (140), описывающих изменение сигнальной характеристики аудиосигнала на основе фактических параметров области преобразования (120), из представления области преобразования сигнала, описывающего сигнал в области преобразования, содержащее определитель параметра (130), предназначенный для определения одного или нескольких модельных параметров (140) модели изменения в области преобразования (130а; 130с), модель изменения, описывающую эволюцию параметров области преобразования в зависимости от единственного или нескольких модельных параметров (140) так, что ошибка модели, представляющая собой отклонение смоделированной эволюции параметров области преобразованием от эволюции фактических параметров области преобразования, приводится ниже заданного порогового значения или сводится к минимуму;
при этом устройство (100) предназначено для получения в качестве фактических параметров области преобразования первую информацию области преобразования (R(k,h)), которая содержит первый набор параметров области преобразования и описывает аудиосигнал для первого временного интервала для множества различных значений переменной преобразования (k), и второй информации области преобразования (R(k,h+1)), описывающей аудиосигнал для второго временного интервала для различных значений переменной преобразования;
при этом определитель параметра (130) предназначен для проведения оценки, для множества различных значений переменной преобразования (k) временного изменения между первой информацией области преобразования и второй информацией области преобразования, для получения информации временного изменения,
для оценки локального изменения информации об области преобразования по переменной преобразования для множества различных значений переменной преобразования, для получения информации локального изменения и
для объединения информации временного изменения и информации локального изменения, чтобы получить параметр модели изменения частоты (140);
при этом определитель параметра (130) предназначен для получения параметра модели изменения частоты с помощью модели изменения области преобразования, включающей параметр модели изменения частоты и представляющей сжатие или расширение представления в области преобразования аудиосигнала по отношению к переменной преобразования (k) при условии плавного изменения частоты аудиосигнала;
при этом определитель параметра предназначен для определения параметра модели изменения частоты, так, что параметризованная модель изменения области преобразования адаптирована к первому набору параметров области преобразования и ко второму набору параметров области преобразования.
2. Устройство (100) по п.1, при этом устройство (100) предназначено для получения в качестве фактических параметров области преобразования (120) первого набора параметров области преобразования (R(k,h)), описывающего первый временной интервал аудио сигнала в области преобразования для заданного набора значений переменной преобразования (k), и второго набора параметров области преобразования (R(k,h+1)), описывающего второй временной интервал аудиосигнала в области преобразования для заданного определенного набора значений переменной преобразования (k).
3. Устройство (100) по п.1, при этом устройство (100) предназначено для получения в качестве фактических параметров области преобразования (120), параметров области преобразования, описывающих аудиосигнал в области преобразования как функцию от переменной преобразования (k),
при этом область преобразования выбрана так, чтобы частота транспозиции аудиосигнала приводит к, по крайней мере, сдвигу представления в области преобразования аудиосигнала по отношению к переменной преобразования, или к растяжению представления области преобразования по отношению к переменной преобразования, или к сжатию представления области преобразования по отношению к переменной преобразования.
при этом определитель параметра 130 предназначен для получения параметра модели изменения частоты () на основании временного изменения R(k,h+1)-R{k,h) соответствующих фактических параметров области преобразования, принимая во внимание зависимость представления в области преобразования аудиосигнала от переменной преобразования (k).
4. Устройство (100) по п.1, при этом устройство (100) предназначено для получения, в качестве фактических параметров области преобразования, первой информации автокорреляции (R(k,h)), описывающей автокорреляцию аудиосигнала для первого временного интервала для множества различных значений лага автокорреляции (k), и второй информации автокорреляции (R(k,h+1)), описывающей автокорреляцию аудиосигнала для второго временного интервала для различных значений лага автокорреляции;
при этом определитель параметра (130) предназначен для проведения оценки, для множества различных значений лага автокорреляции (k) временного изменения между первой информацией автокорреляции и второй информацией автокорреляции, для получения информации временного изменения,
для оценки локального изменения автокорреляционной информации по лагу для множества различных значений лага, для получения информации о локальном изменении лага и
для объединения информации временного изменения и информации локального изменения, чтобы получить параметр модели.
5. Устройство (100) по п.4, при этом определитель параметра предназначен на вычисление расчетного параметра изменения  используя следующее уравнение:
,
при этом
k обозначает текущую переменную, описывающую различные значения лага автокорреляции;
h обозначает первый временной интервал;
h+1 обозначает второй временной интервал;
N≥2 обозначает число значений лага автокорреляции, которые нужно оценить;
n
R(k,h) обозначает автокорреляцию аудиосигнала (х) для окна, обозначенного индексом h
n
R(k,h+1) обозначает автокорреляцию аудиосигнала х для окна, обозначенного индексом h+1; и
обозначает изменение автокорреляции R(k,h) за лаг для окна, обозначенного индексом h, в окружении лага, обозначенного k.
k
-k
6. Устройство (100) по п.1, при этом устройство предназначено для получения, в качестве фактических параметров области преобразования, первой информации автоковариации (Q(k,t)=q), описывающей автоковариацию аудиосигнала для первого временного интервала для множества различных значений лага автоковариации (k), и второй информации автоковариации (Q(-k,t)=Q(k,t-k)=q), описывающей автоковариацию аудиосигнала для второго временного интервала (t-k) для множества различных значений лага автоковариации; и
k
-k
при этом определитель параметра предназначен для проведения оценки, для множества различных значений лага автоковариации (k), изменения (q-q) между первой информацией автоковариации и второй информацией автоковариации, для получения информации временного изменения,
для оценки локальной производной () информации автоковариации по лагу для множества различных значений лага, для получения информации о локальном изменении лага и
для объединения информации временного изменения и информации локального изменения лага, чтобы получить модельный параметр (140).
k
-k
7. устройство (100) по п.1, при этом устройство (100) предназначено для получения информации автоковариации (Q(k,t)=q, Q(-k,t)=q), описывающей автоковариацию аудио сигнала для одного окна автоковариации, но для различных значений лага автоковариации,
2
k
-k
для оценки, для множества различных пар значений лага автоковариации (-k, k) взвешенных различий (k(q-q)) между парами значений автоковариации,
при этом вес выбирается в зависимости от разницы (2k) значений лага соответствующих пар значений лага, и в зависимости от изменения () значений автоковариации за лаг,
для объединения значений различных взвешенных различий, чтобы получить значение объединения, и для получения модельных параметров на основе значения объединения.
8. Устройство (100) по п.1, при этом устройство (100) предназначено для получения параметра, описывающего временное изменения огибающей аудиосигнала,
h
при этом определитель параметра (130) предназначен для получения множества параметров области преобразования (R(0, t), описывающих мощность сигнала аудиосигнала для множества временных интервалов,
при этом определитель параметра предназначен для получения параметра модели изменения огибающей с помощью представления параметризованной модели изменения в области преобразования, включающей параметр модели изменения огибающей и представляющей временное увеличение мощности или временное уменьшение мощности представления области преобразования аудиосигнала при условии плавного изменения огибающей аудио сигнала,
h
при этом определитель параметра предназначен для определения параметра модели изменения огибающей так, что параметризованная модель изменения области преобразования адаптирована к параметрам области преобразования (R(0,t)).
9. Устройство (100) по п.8, при этом определитель параметра (130) предназначен для получения множества параметров автокорреляции или параметров автоковариации для данного лага автокорреляции или лага автоковариации, и при этом определитель параметра предназначен для определения множества полиномиальных параметров полиномиальной модели изменения огибающей.
10. Устройство по п.1, при этом устройство предназначено для получения параметров области автокорреляции, описывающих аудиосигнал в области автокорреляции, и
при этом определитель параметра (130) предназначен для определения одного или нескольких модельных параметров (140) от модели изменения области автокорреляции; или
при этом устройство предназначено для получения параметров области автоковариации, описывающих аудиосигнал в области автоковариации, и
при этом определитель параметра (130) предназначен для определения одного или нескольких модельных параметров модели изменения области автоковариации.
11. Устройство по п.1, при этом модель изменения в области преобразования описывает временное изменение шага аудиосигнала, или при этом модель изменения в области преобразования описывает временное изменение огибающей аудиосигнала, или при этом модель изменения в области преобразования описывает одновременное временное изменение шага и огибающей аудиосигнала.
12. Устройство (100) по п.1, при этом устройство содержит редуктор формантной структуры, настроенный на предварительную обработку входного аудиосигнала, чтобы получить формант-структурно-редуцированный аудиосигнал; и при этом устройство предназначено для получения фактического параметра области преобразования на основе формант-структурно-редуцированного аудиосигнала; при этом редуктор формантной структуры предназначен для оценки параметров модели линейного предсказания входного аудиосигнала на основе высокочастотной отфильтрованной версии входного аудиосигнала, и для фильтрации широкополосной версии входного аудиосигнала на основе расчетных параметров модели линейного предсказания, для получения формант-структурно-редуцированного аудиосигнала такого, что формант-структурно-редуцированный аудиосигнал включает в себя низкочастотную характеристику.
13. Устройство по п.1, в котором определитель параметра предназначен для адаптации модели изменения области преобразования, описывающей временную эволюцию параметров области преобразования в зависимости от одного или нескольких модельных параметров, представляющих сигнальную характеристику, к сигналу, представленному фактическими параметрами области преобразования.
14. Устройство по п.1, в котором определитель параметра предназначен для проведения оценки, для множества различных значений переменной преобразования (k), различий между парами (R(k, h+1), R(k, h)) значений области преобразования для первого набора параметров области преобразования и для второго набора параметров области преобразования, связанных с одинаковыми значениями переменной преобразование, для получения информации временного изменения.
15. Устройство по п.1, в котором определитель параметра предназначен для использования всех имеющихся значений области преобразования (R(k, h+1), R(k, h)), при любом значении переменной преобразования, для получения информации временного изменения.
16. Способ получения одного или нескольких модельных параметров, описывающих изменение сигнальной характеристики аудиосигнала на основе фактических параметров области преобразования, описывающих аудиосигнал в преобразованной области, включающий:
определение одного или нескольких модельных параметров (140) модели изменения в области преобразования, модели изменения, описывающей эволюцию параметров области преобразования в зависимости от единственного одного или нескольких модельных параметров так, что ошибка модели, представляющая собой отклонение смоделированной временной эволюции параметров области преобразования от эволюции фактических параметров области преобразования, приводится ниже заданного порогового значения или сводится к минимуму;
при этом первая информация области преобразования, содержащая первый набор параметров области преобразования и описывающая аудиосигнал для первого временного интервала для множества различных значений переменной преобразования, и вторая информация области преобразования, содержащая второй набор параметров области преобразования и описывающая аудиосигнал для второго временного интервала для различных значений переменной преобразования применяются получаются как фактические параметры области преобразования;
при этом временное изменение между первой информацией области преобразования и второй информацией области преобразования оценивается для множества различных значений переменной преобразования (k), чтобы получить информацию временного изменения,
при этом локальное изменение информации области преобразования по переменной преобразования оценивается для множества различных значений переменной преобразования, чтобы получить информацию локального изменения;
при этом информация временного изменения и информация локального изменения объединяются, чтобы получить параметр модели изменения частоты;
при этом параметр модели изменения частоты получается с помощью модели изменения области преобразования, включающей параметр модели изменения частоты и представляющей сжатие или расширение представления в области преобразования аудиосигнала по отношению к переменной преобразования (k) при условии плавного изменения частоты аудиосигнала; и
при этом параметр модели изменения частоты определяется так, что параметризованная модель изменения области преобразования адаптирована к первому набору параметров области преобразования и ко второму набору параметров области преобразования.
17. Устройство (100) для получения одного или нескольких модельных параметров (140), описывающих изменение сигнальной характеристики аудиосигнала на основе фактических параметров области преобразования (120), из представления области преобразования аудиосигнала, описывающего аудиосигнал в области преобразования, аппарат содержит:
определитель параметра (130), предназначенный для определения одного или нескольких модельных параметров модели изменения в области преобразования (130а; 130с), модель изменения, описывающая эволюцию параметров области преобразования в зависимости от единственного одного или нескольких модельных параметров (140) так, что ошибка модели, представляющая собой отклонение смоделированной эволюции параметров области преобразования от эволюции фактических параметров области преобразования, приводится ниже заданного порогового значения или сводится к минимуму;
k
-k
при этом устройство (100) предназначено для получения информации автоковариации (Q(k,t)=q, Q(-k,t)=q), описывающей автоковариацию аудиосигнала для одного окна автоковариации, но для различных значений лага автоковариации,
2
k
-k
для оценки, для множества различных пар значений лага автоковариации (-k, k), взвешенных различий (k(q-q)) между парами значений автоковариации,
при этом вес выбирается в зависимости от разницы (2k) значений лага соответствующих пар значений лага, и в зависимости от изменения () значений автоковариации за лаг,
для объединения значений различных взвешенных различий, чтобы получить значение объединения, и
для получения модельных параметров (140) на основе значения объединения.
18. Способ для получения одного или нескольких модельных параметров (140), описывающих изменение сигнальной характеристики аудиосигнала на основе фактических параметров области преобразования из представления области преобразования аудиосигнала, описывающего аудиосигнал в области преобразования, способ включает:
определение одного или нескольких модельных параметров модели изменения в области преобразования, модель изменения области преобразования, описывающую эволюцию параметров области преобразования в зависимости от единственного одного или нескольких модельных параметров (140) так, что ошибка модели, представляющая собой отклонение смоделированной временной эволюции параметров области преобразования от эволюции фактических параметров области преобразования, приводится ниже заданного порогового значения или сводится к минимуму;
при этом информация автоковариации, описывающая автоковариацию аудио сигнала для одного окна автоковариации, но для разных значений лага автоковариации получается.
при этом взвешенные различия между парами значений автоковариации оцениваются для множества различных пар значений лага автоковариации (-k, k),
при этом вес выбирается в зависимости от разницы (2k) значений лага соответствующих пар значений лага, и в зависимости от изменения () значений автоковариации за лаг,
при этом различные взвешенные различия значений объединяются, чтобы получить значение объединения; и
при этом один или несколько параметров модели (140) получаются на основе значения объединения.
19. Устройство (100) для получения одного или нескольких модельных параметров (140), описывающих изменение сигнальной характеристики аудиосигнала на основе фактических параметров области преобразования (120), из представления области преобразования аудиосигнала, описывающего аудиосигнал в области преобразования, аппарат содержит:
определитель параметра (130), предназначенный для определения одного или нескольких модельных параметров модели изменения в области преобразования (130а; 130с), модель изменения, описывающая эволюцию параметров области преобразования в зависимости от единственного или нескольких модельных параметров (140) так, что ошибка модели, представляющая собой отклонение смоделированной эволюции параметров области преобразования от эволюции фактических параметров области преобразования, приводится ниже заданного порогового значения или сводится к минимуму;
при этом устройство (100) предназначено для получения модельного параметра (140), описывающего временное изменение огибающей аудиосигнала,
h
при этом определитель параметра (130) предназначен для получения множества параметров области преобразования (R(0,t), описывающих мощность сигнала аудиосигнала для множества временных интервалов,
при этом определитель параметра предназначен для получения параметра модели изменения огибающей с помощью представления параметризованной модели изменения в области преобразования, включающей параметр модели изменения огибающей и представляющей временное увеличение мощности или временное уменьшение мощности представления области преобразования аудиосигнала при условии плавного изменения огибающей аудиосигнала, и
h
при этом определитель параметра предназначен для определения параметра модели изменения огибающей так, что параметризованная модель изменения области преобразования адаптирована к параметрам области преобразования (R(0,t)); и
при этом определитель параметра (130) предназначен для получения множества параметров автокорреляции или параметров автоковариации для данного лага автокорреляции или лага автоковариации, и
при этом определитель параметра предназначен для определения множества полиномиальных параметров полиномиальной модели изменения огибающей.
20. Способ для получения одного или нескольких модельных параметров, описывающих изменение сигнальной характеристики аудиосигнала на основе фактических параметров области преобразования из представления области преобразования аудиосигнала, описывающего аудиосигнал в области преобразования, способ включает:
определение одного или нескольких модельных параметров модели изменения в области преобразования, модели изменения, описывающей эволюцию параметров области преобразования в зависимости от единственного одного или нескольких модельных параметров (140) так, что ошибка модели, представляющая собой отклонение смоделированной временной эволюции параметров области преобразования от эволюции фактических параметров области преобразования, приводится ниже заданного порогового значения или сводится к минимуму;
при этом множество параметров области преобразования, описывающих мощность сигнала аудиосигнала для множества временных интервалов, получается;
при этом множество полиномиальных параметров полиномиальной модели изменения огибающей определяется,
при этом параметры модели изменения огибающей получаются с помощью представления параметризованной модели изменения в области преобразования, включающей параметры модели изменения огибающей и представляющей временное увеличение мощности или временное уменьшение мощности представления области преобразования аудиосигнала при условии плавного изменения огибающей аудиосигнала, и
при этом параметры модели изменения огибающей определяются так, что параметризованная модель изменения области преобразования адаптируется к параметрам области преобразования,
при этом множество параметров автокорреляции или параметров автоковариации получаются для данного лага автокорреляции или лага автоковариации.
21. Устройство (100) для получения одного или нескольких модельных параметров (140), описывающих изменение сигнальной характеристики аудиосигнала на основе фактических параметров области преобразования (120), из представления области преобразования аудиосигнала, описывающего аудиосигнал в области преобразования, аппарат содержит:
определитель параметра (130), предназначенный для определения одного или нескольких модельных параметров модели изменения в области преобразования (130а; 130с), модель изменения, описывающая эволюцию параметров области преобразования в зависимости от одного или нескольких модельных параметров (140) так, что ошибка модели, представляющая собой отклонение смоделированной эволюции параметров области преобразования от эволюции фактических параметров области преобразования, приводится ниже заданного порогового значения или сводится к минимуму;
при этом аппарат содержит редуктор формантной структуры, настроенный на предварительную обработку входного аудиосигнала, чтобы получить формант-структурно-редуцированный аудиосигнал;
при этом аппарат предназначен для получения фактического параметра области преобразования на основе формант-структурно-редуцированного аудиосигнала;
при этом редуктор формантной структуры предназначен для оценки параметров модели линейного предсказания входного аудиосигнала на основе высокочастотной отфильтрованной версии входного аудиосигнала, и
для фильтрации широкополосной версии входного аудиосигнала на основе расчетных параметров модели линейного предсказания,
для получения формант-структурно-редуцированного аудиосигнала такого, что формант-структурно-редуцированный аудиосигнал включает в себя низкочастотную характеристику.
22. Способ для получения одного или нескольких модельных параметров, описывающих изменение сигнальной характеристики аудиосигнала на основе фактических параметров области преобразования из представления области преобразования аудиосигнала, описывающего аудиосигнал в области преобразования, способ включает:
определение одного или нескольких модельных параметров модели изменения в области преобразования, модели изменения, описывающей эволюцию параметров области преобразования в зависимости от одного или нескольких модельных параметров так, что ошибка модели, представляющая собой отклонение смоделированной временной эволюции параметров области преобразования от эволюции фактических параметров области преобразования, приводится ниже заданного порогового значения или сводится к минимуму;
при этом входной аудио предварительно обрабатывается для получения формант-структурно-редуцированного аудиосигнала;
при этом фактический параметр области преобразования получается на основе формант-структурно-редуцированного аудиосигнала;
при этом параметры модели линейного предсказания входного аудиосигнала оцениваются на основе высокочастотной отфильтрованной версии входного аудиосигнала;
при этом широкополосная версия входного аудиосигнала фильтруется на основе расчетных параметров модели линейного предсказания,
для получения формант-структурно-редуцированного аудиосигнала такого, что формант-структурно-редуцированный аудиосигнал включает в себя низкочастотную характеристику.
23. Компьютерная программа для осуществления этого способа по п.16, 18, 20 или 22, когда компьютерная программа запускается на компьютере.
24. Аудиокодер с искажением времени для кодирования входного аудиосигнала с временным искажением, включающий:
аппарат (100) для получения параметра, описывающего временное изменение сигнальной характеристики аудио сигнала, по одному из пунктов 1. 17, 19, 21,
при этом аппарат для получения параметра предназначен для получения параметра изменения шага, описывающего временное изменение входных аудиосигналов; и
искажающий время сигнальный процессор, настроенный на выполнение искажающей время дискретизации входного аудиосигнала с помощью параметра изменения шага для корректировки искажения времени.