ES3018707T3 - Decoding device and method, and program - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo y método de extensión de banda de frecuencia, un dispositivo y método de codificación, un dispositivo y método de decodificación, y un programa que permite reproducir señales musicales con mayor calidad de sonido gracias a la extensión de las bandas de frecuencia. Un filtro paso banda 13 divide la señal de entrada en múltiples señales de subbanda; un circuito de cálculo de cantidad de características 14 calcula la cantidad de características utilizando al menos una de las múltiples señales de subbanda divididas y la señal de entrada; un circuito de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia 15 calcula un valor estimado de potencia de subbanda de alta frecuencia basándose en la cantidad de características calculada; un circuito generador de señales de alta frecuencia 16 genera un componente de señal de alta frecuencia basado en las múltiples señales de subbanda divididas por el filtro paso banda 13 y el valor estimado de potencia de subbanda de alta frecuencia calculado por el circuito de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia 15. Un dispositivo de extensión de banda de frecuencia 10 extiende la banda de frecuencia de la señal de entrada utilizando un componente de señal de alta frecuencia. La presente invención puede aplicarse, por ejemplo, a un dispositivo de extensión de banda de frecuencia. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y método de decodificación, y programa

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo y método de decodificación, y a un programa, mediante el cual las señales musicales se pueden reproducir con una calidad de sonido más alta debido a la extensión de las bandas de frecuencia.

Antecedentes de la técnica

En los últimos años, se han utilizado ampliamente los servicios de distribución de música que distribuyen datos musicales a través de Internet o similares. Con dichos servicios de distribución de música, los datos codificados que se obtienen codificando señales musicales se distribuyen como datos de música. Como método de codificación de señales musicales, se ha generalizado un método de codificación que suprime la capacidad de archivo de los datos codificados y reduce la tasa de bits para reducir la cantidad de tiempo necesario en caso de descarga.

Dichos métodos de codificación de señales musicales se dividen en gran medida en métodos de codificación tales como MP3 (Capa de audio 3 de MPEG (Grupo de expertos de imágenes en movimiento)) (norma internacional ISO/IEC 11172-3), etc., y métodos de codificación tales como HE-AAC (MPEG4 AAC de alta eficiencia) (norma internacional ISO/IEC 14496-3), etc.

Con el método de codificación representado por MP3, se eliminan los componentes de la señal musical de las bandas de alta frecuencia (de aquí en adelante denominadas altas frecuencias) de aproximadamente 15 kHz o más que son difíciles de detectar por el oído humano, y se codifican los componentes de señal de las bandas de baja frecuencia restantes (de aquí en adelante denominadas bajas frecuencias). Este tipo de método de codificación se denominará de aquí en adelante método de codificación por eliminación de alta frecuencia. Con este método de codificación por eliminación de alta frecuencia, se puede suprimir la capacidad de archivo de los datos codificados. Sin embargo, los sonidos de alta frecuencia, aunque son mínimos, pueden ser detectados por los seres humanos, por lo que si el sonido se genera y emite desde una señal musical después de la decodificación que se obtiene decodificando los datos codificados, puede producirse un deterioro de la calidad del sonido, tal como perder la sensación realista que tenía el sonido original o que el sonido se amortigüe.

Por el contrario, con el método de codificación representado por HE-AAC, la información de características se extrae de los componentes de señal de alta frecuencia, y esta se codifica junto con los componentes de señal de baja frecuencia. Este tipo de método de codificación se denominará de aquí en adelante método de codificación de características de alta frecuencia. Con el método de codificación de características de alta frecuencia, solo la información de características de los componentes de señal de alta frecuencia se codifica como información relacionada con los componentes de señal de alta frecuencia, por lo que se puede mejorar la eficiencia de codificación al tiempo que se suprime el deterioro de la calidad del sonido.

Al decodificar los datos codificados que se han codificado con el método de codificación de características de alta frecuencia, se decodifican los componentes de señal de baja frecuencia y la información de características, y los componentes de señal de alta frecuencia se generan a partir de los componentes de señal de baja frecuencia y la información de características después de la decodificación. Por lo tanto, al generar componentes de señal de alta frecuencia a partir de componentes de señal de baja frecuencia, la técnica para extender la banda de frecuencia de los componentes de señal de baja frecuencia se denominará de aquí en adelante técnica de extensión de banda.

Como ejemplo de aplicación de la técnica de extensión de banda, hay un procesamiento posterior después de decodificar los datos codificados con el método de codificación por eliminación de alta frecuencia descrito anteriormente. En este caso, el procesamiento posterior de la banda de frecuencia de los componentes de señal de baja frecuencia se extiende generando los componentes de señal de alta frecuencia, perdidos por codificación, a partir de los componentes de señal de baja frecuencia después de la decodificación (véase PTL 1). Obsérvese que el método para extender la banda de frecuencia en PTL 1 se denominará de aquí en adelante método de extensión de banda PTL 1.

Con el método de extensión de banda PTL 1, un dispositivo estima un espectro de potencia de alta frecuencia (de aquí en adelante denominado envolvente de alta frecuencia, según corresponda) a partir del espectro de potencia de la señal de entrada, con los componentes de señal de baja frecuencia después de la decodificación como señal de entrada, y genera componentes de señal de alta frecuencia que tienen la envolvente de frecuencia de la alta frecuencia de los mismos a partir de los componentes de señal de baja frecuencia.

La Figura 1 muestra un ejemplo del espectro de potencia de baja frecuencia después de la decodificación como la señal de entrada y la envolvente de alta frecuencia estimada.

En la Figura 1, el eje vertical representa la potencia con logaritmos y el eje horizontal representa la frecuencia.

Un dispositivo determina la banda del extremo de baja frecuencia de los componentes de señal de alta frecuencia (de aquí en adelante denominada banda de inicio de extensión) a partir del tipo de formato de codificación relacionado con la señal de entrada y la información tal como la frecuencia de muestreo, la tasa de bits, etc. (de aquí en adelante denominada información secundaria). A continuación, el dispositivo divide la señal de entrada que sirve como componentes de señal de baja frecuencia en múltiples señales de subbanda. El dispositivo encuentra múltiples señales de subbanda después de dividirlas, es decir, un promedio para cada grupo para una dirección temporal de la potencia de cada una de las múltiples señales de subbanda en el lado de baja frecuencia (de aquí en adelante denominado simplemente lado de baja frecuencia) desde la banda de inicio de la extensión (de aquí en adelante denominada potencia de grupo). Como se muestra en la Figura 1, el dispositivo usa el promedio de las potencias de grupo respectivas de múltiples señales de subbanda en el lado de baja frecuencia como potencia, y usa un punto donde la frecuencia es la frecuencia en el borde inferior de la banda de inicio de extensión como punto de origen. El dispositivo estima una línea lineal en una pendiente predeterminada que pasa por el punto de origen como la envolvente de frecuencia en el lado de mayor frecuencia desde la banda de inicio de extensión (de aquí en adelante denominado simplemente lado de alta frecuencia). Téngase en cuenta que el usuario puede ajustar las posiciones de la dirección de potencia del punto de origen. El dispositivo genera cada una de las múltiples señales de subbanda en el lado de alta frecuencia a partir de múltiples señales de subbanda en el lado de baja frecuencia para convertirse en envolventes de frecuencia en el lado de alta frecuencia, según lo estimado. El dispositivo añade las múltiples señales de subbanda generadas en el lado de alta frecuencia para que sean los componentes de señal de alta frecuencia y, además, añade los componentes de señal de baja frecuencia y los emite. Por lo tanto, la señal musical después de la extensión de la banda de frecuencia se acerca mucho más a la señal musical original. En consecuencia, se pueden reproducir señales musicales con una calidad de sonido más alta.

El método de extensión de banda PTL 1 descrito anteriormente tiene las ventajas de poder extender las bandas de frecuencia para señales musicales después de decodificar los datos codificados de las mismas, teniendo dichos datos codificados varios métodos de codificación por eliminación de alta frecuencia y varias tasas de bits.

Lista de citas

Bibliografía de patentes

PTL 1: Publicación de solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2008-139844

El documento WO 2007/052088 A1 describió la compresión de audio.

El documento US-2003/093271 A1 describió un dispositivo de codificación y un dispositivo de decodificación.

Resumen de la invención

Problema técnico

Sin embargo, el método de extensión de banda PTL 1 puede mejorarse con respecto al punto en que la envolvente de frecuencia del lado de alta frecuencia estimada es una línea lineal que tiene una pendiente predeterminada, es decir, con respecto al punto en que la forma de la envolvente de frecuencia es fija.

Es decir, el espectro de potencia de la señal musical tiene varias formas y, dependiendo del tipo de señal musical, no pocos casos variarán ampliamente de la envolvente de frecuencia del lado de alta frecuencia estimada con el método de extensión de banda PTL 1.

La Figura 2 muestra un ejemplo del espectro de potencia original de una señal musical de tipo ataque (señal musical de tipo ataque) que acompaña a un cambio temporal repentino, tal como cuando un tambor se toca fuerte una vez, por ejemplo.

Obsérvese que la Figura 2 también muestra los componentes de señal del lado de baja frecuencia de las señales musicales de tipo ataque como señales de entrada, del método de extensión de banda PTL 1, y la envolvente de frecuencia del lado de alta frecuencia estimada a partir de la señal de entrada de las mismas, juntas.

Como se muestra en la Figura 2, el espectro de potencia del lado de alta frecuencia original en la señal musical de tipo ataque es aproximadamente plano.

Por el contrario, la envolvente de frecuencia del lado de alta frecuencia estimada tiene una pendiente negativa predeterminada, e incluso si se ajusta en el punto de origen a una potencia más cercana al espectro de potencia original, la diferencia con respecto al espectro de potencia original aumenta a medida que aumenta la frecuencia.

Por lo tanto, con el método de extensión de banda PTL 1, la envolvente de frecuencia del lado de alta frecuencia estimada no puede realizar la envolvente de frecuencia del lado de alta frecuencia original con un alto grado de precisión. En consecuencia, si se genera sonido y se emite desde la señal musical después de la extensión de la banda de frecuencia, se puede perder la claridad del sonido en comparación con el sonido original, desde el punto de vista de la escucha.

Además, con un método de codificación de características de alta frecuencia, tal como HE-AAC o similar, tal como se describió anteriormente, la envolvente de frecuencia del lado de alta frecuencia se usa como información de características de los componentes de señal de alta frecuencia que se van a codificar, pero se requiere que el lado de decodificación reproduzca la envolvente de frecuencia del lado de alta frecuencia original de una manera altamente precisa.

La presente invención se ha realizado teniendo en cuenta tales situaciones y permite reproducir señales musicales con una alta calidad de sonido debido a la extensión de las bandas de frecuencia.

Solución al problema

La invención es como se define en las reivindicaciones independientes adjuntas 1-4.

Efectos ventajosos de la invención

Según algunos aspectos de la presente invención, las señales musicales se pueden reproducir con una calidad de sonido más alta debido a la extensión de las bandas de frecuencia.

Breve descripción de los dibujos

[Figura 1] La Figura 1 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un espectro de potencia de baja frecuencia después de la decodificación, que sirve como una señal de entrada, y una envolvente de alta frecuencia estimada.

[Figura 2] La Figura 2 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un espectro de potencia original de una señal musical de tipo ataque que acompaña a un cambio temporal repentino.

[Figura 3] La Figura 3 es un diagrama en bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de extensión de banda de frecuencia según una primera realización de la presente invención.

[Figura 4] La Figura 4 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de procesamiento de extensión de banda de frecuencia por el dispositivo de extensión de banda de frecuencia en la Figura 3.

[Figura 5] La Figura 5 es un diagrama que ilustra el espectro de potencia de la entrada de señal en el dispositivo de extensión de banda de frecuencia de la Figura 3 y el posicionamiento en el eje de frecuencia del filtro de paso de banda.

[Figura 6] La Figura 6 es un diagrama que ilustra un ejemplo de la característica de frecuencia de un segmento vocal y el espectro de potencia de alta frecuencia estimado.

[Figura 7] La Figura 7 es un diagrama que ilustra un ejemplo del espectro de potencia de la entrada de señal en el dispositivo de extensión de banda de frecuencia de la Figura 3.

[Figura 8] La Figura 8 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un espectro de potencia después del filtrado de la señal de entrada en la Figura 7.

[Figura 9] La Figura 9 es un diagrama en bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de aprendizaje de coeficientes para realizar el aprendizaje de los coeficientes utilizados en un circuito de generación de señales de alta frecuencia del dispositivo de extensión de banda de frecuencia de la Figura 3.

[Figura 10] La Figura 10 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de procesamiento de aprendizaje de coeficientes por el dispositivo de aprendizaje de coeficientes de la Figura 9.

[Figura 11] La Figura 11 es un diagrama en bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de codificación según una segunda realización de la presente invención.

[Figura 12] La Figura 12 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de procesamiento de codificación por el dispositivo de codificación en la Figura 11.

[Figura 13] La Figura 13 es un diagrama en bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de decodificación según la segunda realización de la presente invención.

[Figura 14] La Figura 14 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de procesamiento de decodificación por el dispositivo de decodificación en la Figura 13.

[Figura 15] La Figura 15 es un diagrama en bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de aprendizaje de coeficientes para realizar el aprendizaje de vectores representativos utilizados en el circuito de codificación de alta frecuencia del dispositivo de codificación de la Figura 11 y de los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificados utilizados en el circuito de decodificación de alta frecuencia del dispositivo de decodificación de la Figura 13.

[Figura 16] La Figura 16 es un diagrama de flujo que describe un ejemplo de procesamiento de aprendizaje de coeficientes por el dispositivo de aprendizaje de coeficientes de la Figura 15.

[Figura 17] La Figura 17 es un diagrama que ilustra un ejemplo de una cadena de códigos emitida por el dispositivo de codificación de la Figura 11.

[Figura 18] La Figura 18 es un diagrama en bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de codificación.

[Figura 19] La Figura 19 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de codificación.

[Figura 20] La Figura 20 es un diagrama en bloque que ilustra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de decodificación.

[Figura 21] La Figura 21 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de decodificación. [Figura 22] La Figura 22 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de codificación. [Figura 23] La Figura 23 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de decodificación. [Figura 24] La Figura 24 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de codificación. [Figura 25] La Figura 25 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de codificación. [Figura 26] La Figura 26 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de codificación. [Figura 27] La Figura 27 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de codificación. [Figura 28] La Figura 28 es un diagrama que ilustra un ejemplo de configuración de un dispositivo de aprendizaje de coeficientes.

[Figura 29] La Figura 29 es un diagrama de flujo que describe un procesamiento de aprendizaje de coeficientes. [Figura 30] La Figura 30 es un diagrama en bloque que ilustra un ejemplo de configuración de hardware informático que ejecuta el procesamiento al que se ha aplicado la presente invención, mediante un programa.

Descripción de realizaciones

Se describirán realizaciones de la presente invención con referencia a los diagramas adjuntos. Obsérvese que la descripción se proporcionará en el siguiente orden.

1. Primera realización (en caso de aplicar la presente invención a un dispositivo de extensión de banda de frecuencia)

2. Segunda realización (en caso de aplicar la presente invención a un dispositivo de codificación y un dispositivo de decodificación)

3. Tercera realización (en caso de incluir un índice de coeficientes en datos codificados de alta frecuencia) 4. Cuarta realización (en caso de incluir el índice de coeficientes y la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia en los datos codificados de alta frecuencia)

5. Quinta realización (en caso de seleccionar un índice de coeficientes utilizando un valor de evaluación) 6. Sexta realización (en caso de compartir una parte de los coeficientes)

<1. Primera realización>

Según una primera realización, el procesamiento para extender una banda de frecuencia (en lo sucesivo denominado procesamiento de extensión de banda de frecuencia) se realiza en cuanto a los componentes de señal de baja frecuencia después de la decodificación, que se obtienen decodificando datos codificados con un método de codificación por eliminación de alta frecuencia.

[Ejemplo de configuración funcional de dispositivo de extensión de banda de frecuencia]

La Figura 3 muestra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de extensión de banda de frecuencia al que se aplica la presente invención.

Con los componentes de señal de baja frecuencia después de la decodificación como una señal de entrada, el dispositivo 10 de extensión de banda de frecuencia realiza el procesamiento de extensión de banda de frecuencia en cuanto a la señal de entrada del mismo, y emite la señal después del procesamiento de extensión de banda de frecuencia obtenido como resultado del mismo como una señal de salida.

Un dispositivo 10 de extensión de banda de frecuencia está compuesto por un filtro 11 de paso bajo, un circuito 12 de retardo, un filtro 13 de paso de banda, un circuito 14 de cálculo de cantidad de características, un circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia, un circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia, un filtro 17 de paso alto y una unidad 18 de adición de señales.

El filtro 11 de paso bajo filtra la señal de entrada con una frecuencia de corte predeterminada y suministra los componentes de señal de baja frecuencia que son componentes de señal de baja frecuencia al circuito 12 de retardo como una señal de posfiltrado.

Para sincronizarse en el caso de añadir los componentes de señal de baja frecuencia del filtro 11 de paso bajo y los componentes de señal de alta frecuencia que se describirán más adelante, el circuito 12 de retardo retrasa los componentes de señal de baja frecuencia durante un cierto tiempo de retraso y luego los suministra a la unidad 18 de adición de señales.

El filtro 13 de paso de banda está compuesto por los filtros 13-1 a 13-N de paso de banda, cada uno de los cuales tiene diferentes bandas de paso. El filtro 13-i de paso de banda (1 < i < N) permite el paso de una señal de banda de paso predeterminada de la señal de entrada y, como una de las múltiples señales de subbanda, la suministra al circuito 14 de cálculo de cantidad de características y al circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia.

El circuito 14 de cálculo de cantidad de características usa al menos una de las múltiples señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda y la señal de entrada para calcular una o múltiples cantidades de características, y la suministra al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia. Ahora, la cantidad de características es información que indica una característica de señal de la señal de entrada.

El circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia calcula un valor estimado de una potencia de subbanda de alta frecuencia, que es una potencia de una señal de subbanda de alta frecuencia, para cada subbanda de alta frecuencia, basándose en la una o múltiples cantidades de características del circuito 14 de cálculo de cantidad de características, y las suministra al circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia.

El circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia genera componentes de señal de alta frecuencia que son componentes de señal de alta frecuencia, basándose en las múltiples señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda y los valores estimados de las múltiples potencias de subbanda del circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia, y las suministra al filtro 17 de paso alto.

El filtro 17 de paso alto filtra los componentes de señal de alta frecuencia del circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia con una frecuencia de corte correspondiente a la frecuencia de corte en el filtro 11 de paso bajo, y la suministra a la unidad 18 de adición de señales.

La unidad 18 de adición de señales añade un componente de señal de baja frecuencia del circuito 12 de retardo y un componente de señal de alta frecuencia del filtro 17 de paso alto, y lo emite como señal de salida.

Obsérvese que, según la configuración de la Figura 3, el filtro 13 de paso de banda se usa para obtener una señal de subbanda, pero la configuración no se limita a esto y, por ejemplo, se puede utilizar un filtro divisor de banda según se describe en PTL 1.

Además, de manera similar, según la configuración de la Figura 3, la unidad 18 de adición de señales se usa para sintetizar las señales de subbanda, pero la configuración no se limita a esto y, por ejemplo, se puede utilizar un filtro de síntesis de banda según se describe en PTL 1.

[Procesamiento de extensión de banda de frecuencia del dispositivo de extensión de banda de frecuencia]

A continuación, el procesamiento de extensión de banda de frecuencia con el dispositivo de extensión de banda de frecuencia en la Figura 3 se describirá con referencia al diagrama de flujo de la Figura 4.

En la etapa S1, el filtro 11 de paso bajo filtra la señal de entrada con una frecuencia de corte predeterminada y suministra el componente de señal de baja frecuencia que sirve como señal de posfiltrado al circuito 12 de retardo.

El filtro 11 de paso bajo puede establecer una frecuencia opcional como frecuencia de corte, pero según la presente realización, con una banda predeterminada como banda de inicio de extensión que se describirá más adelante, se establece una frecuencia de corte correspondiente a la frecuencia del extremo inferior de la banda de inicio de extensión. En consecuencia, el filtro 11 de paso bajo suministra al circuito 12 de retardo los componentes de señal de baja frecuencia, que son componentes de señal de una banda inferior a la banda de inicio de extensión, como señal de posfiltrado.

También, el filtro 11 de paso bajo también puede establecer una frecuencia óptima como frecuencia de corte, según los parámetros de codificación tales como el método de codificación por eliminación de alta frecuencia y la tasa de bits, etc., de la señal de entrada. La información secundaria usada por el método de extensión de banda en PTL 1, por ejemplo, se puede utilizar como parámetro de codificación.

En la etapa S2, el circuito 12 de retardo retrasa los componentes de señal de baja frecuencia del filtro 11 de paso bajo solo en una cierta cantidad de tiempo de retraso, y lo suministra a la unidad 18 de adición de señales.

En la etapa S3, el filtro 13 de paso de banda (filtros 13-1 a 13-N de paso de banda) divide la señal de entrada en múltiples señales de subbanda y suministra cada una de las múltiples señales de subbanda posteriores a la división a un circuito 14 de cálculo de cantidad de características y a un circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia. Obsérvese que los detalles del procesamiento para dividir la señal de entrada con el filtro 13 de paso de banda se describirán más adelante.

En la etapa S4, el circuito 14 de cálculo de cantidad de características usa al menos una de las múltiples señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda y la señal de entrada para calcular una o múltiples cantidades de características, y la suministra al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia. Obsérvese que los detalles del procesamiento para calcular la cantidad de características con el circuito 14 de cálculo de cantidad de características se describirán más adelante.

En la etapa S5, el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia calcula los valores estimados de las múltiples potencias de subbanda de alta frecuencia, basándose en la una o múltiples cantidades de características del circuito 14 de cálculo de cantidad de características, y los suministra al circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia. Obsérvese que los detalles del procesamiento para calcular los valores estimados de las potencias de subbanda de alta frecuencia con el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia se describirán más adelante.

En la etapa S6, el circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia genera componentes de señal de alta frecuencia, basándose en las múltiples señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda y los valores estimados de las múltiples potencias de subbanda de alta frecuencia del circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia, y los suministra al filtro 17 de paso alto. Los componentes de señal de alta frecuencia en este caso son componentes de señal de una banda más alta que la banda de inicio de extensión. Obsérvese que los detalles del procesamiento para generar los componentes de señal de alta frecuencia con el circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia se describirán más adelante.

En la etapa S7, el filtro 17 de paso alto filtra los componentes de señal de alta frecuencia del circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia, eliminando así el ruido de los componentes que se repiten a la baja frecuencia incluida en los componentes de señal de alta frecuencia y similares, y suministra los componentes de señal de alta frecuencia a la unidad 18 de adición de señales.

En la etapa S8, la unidad 18 de adición de señales añade los componentes de señal de baja frecuencia del circuito 12 de retardo y los componentes de señal de alta frecuencia del filtro 17 de paso alto, y lo emite como una señal de salida.

Según el procesamiento anterior, la banda de frecuencia se puede extender en cuanto a los componentes de señal de baja frecuencia posteriores a la decodificación después de la decodificación.

A continuación, se describirán los detalles del procesamiento para cada una de las etapas S3 a S6 en el diagrama de flujo de la Figura 4.

[Detalles del procesamiento por filtro de paso de banda]

En primer lugar, se describirán los detalles del procesamiento por el filtro 13 de paso de banda en la etapa S3 del diagrama de flujo de la Figura 4.

Obsérvese que, para facilitar la descripción, de aquí en adelante, el número N de filtros 13 de paso de banda será N = 4.

Por ejemplo, una de las 16 subbandas obtenidas dividiendo la frecuencia de Nyquist de la señal de entrada en 16 partes iguales puede establecerse como banda de inicio de extensión, y de las 16 subbandas, cada una de las 4 subbandas de una banda inferior a la banda de inicio de extensión se establece como bandas de paso de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de banda, respectivamente.

La Figura 5 muestra la posición de cada una de las bandas de paso de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de banda en el eje de frecuencia de cada uno.

Como se muestra en la Figura 5, si el primer índice de subbanda de la alta frecuencia de la banda de frecuencia (subbanda) que es una banda inferior a la banda de inicio de extensión se representa como sb, y el segundo índice de subbanda como sb-1, y el índice de subbanda Iésimo como sb-(I-1), cada uno de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de banda se asigna como bandas de paso para cada una de las subbandas que tienen un índice de sb a sb-3, fuera de las subbandas inferiores a la banda de inicio de extensión.

Obsérvese que, según la presente realización, cada una de las bandas de paso de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de banda se describe como cuatro de las 16 subbandas predeterminadas que se obtienen dividiendo la frecuencia de Nyquist de la señal de entrada en 16 partes iguales, pero sin limitarse a esto, las bandas de paso pueden ser cuatro de las 256 subbandas predeterminadas que se obtienen dividiendo la frecuencia de Nyquist de la señal de entrada en 256 partes iguales. También, cada uno del ancho de banda de cada uno de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de banda puede ser diferente.

[Detalles del procesamiento por circuito de cálculo de cantidad de características]

A continuación, se describirán los detalles del procesamiento por el circuito 14 de cálculo de cantidad de características en la etapa S4 del diagrama de flujo de la Figura 4.

El circuito 14 de cálculo de cantidad de características usa al menos una de las múltiples señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda y la señal de entrada, y calcula una o múltiples cantidades de características que el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia usa para calcular los valores de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia.

Más específicamente, el circuito 14 de cálculo de cantidad de características calcula, como cantidades de características, la potencia de la señal de subbanda (potencia de subbanda (de aquí en adelante, también denominada potencia de subbanda de baja frecuencia)) para cada subbanda, a partir de las cuatro señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda, y las suministra al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia.

Es decir, el circuito 14 de cálculo de cantidad de características encuentra una potencia de subbanda de baja frecuencia en una cierta trama de tiempo predeterminada, denominada potencia (ib,J), a partir de las cuatro señales de subbanda x (ib,n) suministradas desde el filtro 13 de paso de banda, con la Expresión (1) a continuación. En este caso, ib representa el índice de subbanda y n representa el índice de tiempo de dispersión. Téngase en cuenta que el tamaño de muestra de una trama es FTAMAÑO y la potencia se expresa en decibelios.

[Expresión 1]

Por lo tanto, la potencia de subbanda de baja frecuencia, potencia (ib, J), encontrada en el circuito 14 de cálculo de cantidad de características, se suministra como una cantidad de característica al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia.

[Detalles del procesamiento con un circuito de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia]

A continuación, se describirán los detalles del procesamiento con el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia en la etapa S5 del diagrama de flujo de la Figura 4.

El circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia calcula el valor estimado de la potencia de subbanda (potencia de subbanda de alta frecuencia) de la banda que se va a extender (banda de extensión de frecuencia) más allá de la subbanda cuyo índice es sb+1 (banda de inicio de extensión), basándose en las cuatro potencias de subbanda suministradas desde el circuito 14 de cálculo de cantidad de características.

Es decir, si se dice que el índice de subbanda de la banda más alta de la banda de extensión de frecuencia es eb, el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia estima los números (eb-sb) de las potencias de subbanda para las subbandas en donde el índice es de sb+1 a eb.

El valor de estimación de la potencia de subbanda en la banda de extensión de frecuencia, en donde el índice es ib, potencia<est>(ib,J), usa las cuatro potencias de subbanda, potencia(ib, j), suministradas desde el circuito 14 de cálculo de cantidad de características, y se puede expresar con la Expresión (2) siguiente, por ejemplo.

Ahora, en la Expresión (2), los coeficientes A<ib>(kb) y B<ib>son coeficientes que tienen valores que difieren para cada subbanda ib. Los coeficientes A<ib>(kb) y B<ib>son coeficientes establecidos de manera apropiada para que se puedan obtener valores favorables en cuanto a varias señales de entrada. También, los coeficientes A<ib>(kb) y B<ib>se cambian a valores óptimos mediante el cambio de la subbanda sb. Obsérvese que el rendimiento de los coeficientes A<ib>(kb) y B<ib>se describirá más adelante.

En la Expresión (2), los valores de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia se calculan con una combinación lineal utilizando la potencia para cada una de las múltiples señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda, pero el arreglo no se limita a esto y, por ejemplo, el cálculo puede realizarse utilizando una combinación lineal de múltiples potencias de subbanda de baja frecuencia de varias tramas antes y después de una trama de tiempo J, o utilizando funciones no lineales.

Por lo tanto, los valores de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia calculados con el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia se suministran al circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia.

[Detalles del procesamiento por circuito de generación de señales de alta frecuencia]

A continuación, se describirán los detalles del procesamiento por el circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia en la etapa S6 del diagrama de flujo de la Figura 4.

El circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia calcula una potencia de subbanda de baja frecuencia, potencia (ib,J), de cada subbanda a partir de las múltiples señales de subbanda suministradas desde el filtro 13 de paso de banda, basándose en la Expresión (1) descrita anteriormente. El circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia usa las múltiples potencias de subbanda de baja frecuencia calculadas, potencia (ib,J), y los valores estimados de potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia<est>(ib, J), que se calculan basándose en la Expresión (2) descrita anteriormente por el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia para encontrar una cantidad de ganancia G (ib,J), según la Expresión (3) siguiente.

[Expresión 3]

6 (ib, J) = io {(Potencia“ tC i b, J ) “ Potencia ( sbmapa ( i b ) , J )) / 20 ]

(J*FTAMAÑ0< n < (J+1 ) FTAMAÑO-1, sb+1 < ib<eb)

• • • ( 3 ) Ahora, en la Expresión (3), sb<mapa>(ib) representa un índice de subbanda de una fuente de imágenes en el caso de que la subbanda ib sea la subbanda de un destino de imagen, y se expresa en la Expresión (4) a continuación.

[Expresión 4]

sbmapa(ib ) - ib-4INT í ib~ f ~ 1+ l j

(sb+1 < ib<eb) . .. {4 )

Téngase en cuenta que en la Expresión (4), INT(a) es una función que se redondea hacia abajo por debajo del punto decimal de un valor a.

A continuación, el circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia calcula una señal de subbanda posterior al ajuste de aumento x2(ib,n), multiplicando la cantidad de ganancia G (ib,J) encontrada con la Expresión (3) por la salida del filtro 13 de paso de banda, utilizando la Expresión (5) siguiente.

[Expresión 5]

x2(ib,n) = G( ib, J) x(sbmapa( ib), n)

(J*FTAMAÑO< n < (J+1) FTAMAÑO-1, sb+1 < ib<eb)

■ ■ ■ ( 5 )

Además, el circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia calcula, utilizando la Expresión (6) siguiente, una señal de subbanda posterior al ajuste de ganancia x3(ib,n) que ha sido sometida a una transformación de coseno, a partir de la señal de subbanda posterior al ajuste de ganancia x2(ib,n), realizando un ajuste de coseno a la frecuencia correspondiente a una frecuencia en el extremo superior de la subbanda que tiene un índice de sb, a partir de una frecuencia correspondiente a una frecuencia en el extremo inferior de la subbanda que tiene un índice de sb-3.

[Expresión 6]

o n

x3( ib, n) = x2( ib, n)*2cos (n)*{4( ib+1) tt/32]

(sb+1 < ib<eb)

■ ■ ■ ( 6 )

Téngase en cuenta que en la Expresión (6) se representa la relación de circunferencia. La Expresión (6) en la presente descripción significa que la señal de subbanda posterior al ajuste de ganancia x2(ib,n) se desplaza hacia la frecuencia del lado de alta frecuencia, en cuatro bandas equivalentes a cada una.

El circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia calcula entonces los componentes de señal de alta frecuencia x<alto>(n) a partir de la señal de subbanda posterior al ajuste de ganancia x3(ib,n) desplazada hacia el lado de alta frecuencia, con la Expresión (7) a continuación.

[Expresión 7]

Por lo tanto, los componentes de señal de alta frecuencia son generados por el circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia, basándose en las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia calculadas en función de las cuatro señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda, y en el valor estimado de potencia de subbanda de alta frecuencia del circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia, y se suministran al filtro 17 de paso alto.

Según el procesamiento anterior, en cuanto a una señal de entrada obtenida después de decodificar los datos codificados mediante un método de codificación por eliminación de alta frecuencia, utilizando la potencia de subbanda de baja frecuencia calculada a partir de múltiples señales de subbanda como la cantidad de características, basándose en esto y en un coeficiente establecido adecuadamente, se calcula un valor estimado de potencia de subbanda de alta frecuencia, y los componentes de señal de alta frecuencia se generan adecuadamente a partir del valor estimado de potencia de subbanda de baja frecuencia y de potencia de subbanda de alta frecuencia, por lo que la potencia de subbanda de banda de extensión de frecuencia se puede estimar con alta precisión y las señales musicales se pueden reproducir con mayor calidad de sonido.

Anteriormente se han descrito un ejemplo en donde el circuito 14 de cálculo de cantidad de características calcula solo la potencia de subbanda de baja frecuencia calculada a partir de las múltiples señales de subbanda como la cantidad de características, pero en este caso, dependiendo del tipo de señal de entrada, es posible que la potencia de subbanda de la banda de extensión de frecuencia no pueda estimarse con alta precisión.

Por lo tanto, el circuito 14 de cálculo de cantidad de características calcula una cantidad de características que tiene una fuerte correlación con la forma de la potencia de subbanda de banda de extensión de frecuencia (forma del espectro de potencia de alta frecuencia), por lo que la estimación de la potencia de subbanda de banda de extensión de frecuencia en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia se puede realizar con mayor precisión.

[Otro ejemplo de cantidad de características calculada por un circuito de cálculo de cantidad de características]

La Figura 6 muestra, con respecto a una determinada señal de entrada, un ejemplo de una característica de frecuencia en un segmento vocal, que es un segmento en donde la voz ocupa una gran parte del mismo, y un espectro de potencia de alta frecuencia obtenido calculando la potencia de subbanda de baja frecuencia únicamente como una cantidad de características para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia.

Como se muestra en la Figura 6, en la característica de frecuencia en un segmento vocal, el espectro de potencia de alta frecuencia estimado a menudo se coloca más alto que el espectro de potencia de alta frecuencia de la señal original. El oído humano percibe fácilmente la incomodidad que produce la voz de una persona al cantar, por lo que la estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia debe realizarse con especial precisión en un segmento vocal.

También, como se muestra en la Figura 6, en la característica de frecuencia de un segmento vocal, a menudo se ve un gran rebaje entre 4,9 kHz y 11,025 kHz.

Ahora, se describirá a continuación un ejemplo de un ejemplo para aplicar el grado de rebaje entre 4,9 kHz y 11,025 kHz en la región de frecuencia, que sirve como la cantidad de características utilizadas para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia en un segmento vocal. Obsérvese que la cantidad de características que indica el grado de rebaje se denominará de aquí en adelante inclinación.

A continuación se describirá un ejemplo de cálculo de la inclinación, inclinación(J), en la trama de tiempo J.

En primer lugar, se realiza una FFT (transformada rápida de Fourier) de 2048 puntos en cuanto a las señales en 2048 segmentos de muestra incluidos en un intervalo de varias tramas antes y después, incluida la trama de tiempo J, de la señal de entrada, y se calculan los coeficientes en el eje de frecuencia. Se obtiene un espectro de potencia realizando una transformada de db en los valores absolutos de los diversos coeficientes calculados.

La Figura 7 muestra un ejemplo de un espectro de potencia obtenido como se ha descrito anteriormente. Ahora, para eliminar los componentes finos del espectro de potencia, el procesamiento de filtrado se realiza para eliminar los componentes que son de 1,3 kHz o menos, por ejemplo. Según el procesamiento de filtración, las diversas dimensiones del espectro de potencia se consideran series temporales, y el procesamiento de filtrado se realiza mediante la aplicación de un filtro de paso bajo, suavizando así los componentes finos del pico del espectro.

La Figura 8 muestra un ejemplo de un espectro de potencia de una señal de entrada posterior a la filtración. En el espectro de potencia posterior a la filtración de la Figura 8, la diferencia entre el valor mínimo y el valor máximo del espectro de potencia incluido en un intervalo correspondiente a 4,9 kHz a 11,025 kHz se establece como inclinación, inclinación(J).

Por lo tanto, se calcula una cantidad de características que tiene una cantidad de características que está fuertemente correlacionada con la potencia de subbanda de una banda de extensión de frecuencia. Obsérvese que el ejemplo de cálculo de la inclinación, inclinación(J) no se limita al ejemplo descrito anteriormente, y puede utilizar otro método.

A continuación, se describirá otro ejemplo de cálculo de una cantidad de características que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de una banda de extensión de frecuencia.

[Otro ejemplo más de una cantidad de características calculada con un circuito de cálculo de cantidad de características]

Para una característica de frecuencia de un segmento de ataque, que es un segmento que incluye una señal musical de tipo ataque, el espectro de potencia del lado de alta frecuencia es a menudo aproximadamente plano en una determinada señal de entrada, tal como se describe con referencia a la Figura 2. Con el método para calcular únicamente la potencia de subbanda de baja frecuencia como cantidad de características, la potencia de subbanda de banda de extensión de frecuencia se estima sin utilizar la cantidad de características que muestra una variación temporal única para la señal de entrada que incluye el segmento de ataque, por lo que es difícil estimar una potencia de subbanda de banda de extensión de frecuencia aproximadamente plana, tal como se ve en un segmento de ataque, con alta precisión.

Por lo tanto, a continuación se describirá un ejemplo de aplicación de una variación temporal de potencia de subbanda de baja frecuencia que sirva como una cantidad de características utilizadas en la estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia en un segmento de ataque.

La potenciad(J) de variación temporal de la potencia de subbanda de baja frecuencia en una determinada trama de tiempo J se encuentra con la Expresión (8) a continuación, por ejemplo.

[Expresión 8]

sb (J+DFTAMANO-1

Potenciad(J) I X ( x ( ib, n ) 2)

b=sb~3 n=J*FTAMAÑO

sb J*FTAMAÑCM

/IX ( x ( ib,

ib=sb--3 n= (J-DFTAMAÑO

<■ ■ • (>8<)>Según la Expresión (8), la potenciad(J) de variación temporal de la potencia de subbanda de baja frecuencia expresa una relación entre la suma de las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia en la trama de tiempo J y la suma de las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia en la trama de tiempo (J-1), que es una trama antes de la trama de tiempo J, y cuanto mayor es este valor, mayor es la variación temporal de potencia entre tramas, es decir, más fuerte se considera el ataque de la señal incluida en la trama de tiempo J.

También, al comparar un espectro de potencia estadísticamente promedio mostrado en la Figura 1 y un espectro de potencia en un segmento de ataque (señal musical de tipo ataque) mostrado en la Figura 2, el espectro de potencia en el segmento de ataque se eleva hacia la derecha en una frecuencia media. Este tipo de característica de frecuencia se muestra a menudo en los segmentos de ataque.

Ahora, se describirá a continuación un ejemplo de aplicación de una pendiente en la frecuencia media, como una cantidad de características utilizadas para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia en un segmento de ataque.

La pendiente, pendiente(J), en la frecuencia media de una determinada trama de tiempo J se obtiene con la Expresión (9) siguiente, por ejemplo.

[Expresión 1]

En la Expresión (9), el coeficiente w(ib) es un coeficiente ponderado que se ajusta para ser ponderado por la potencia de subbanda de alta frecuencia. Según la Expresión (9), la pendiente(J) expresa la relación entre la suma de las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia ponderadas por la alta frecuencia y la suma de las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia. Por ejemplo, en el caso de que las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia se conviertan en una potencia correspondiente a una subbanda de frecuencia media, la pendiente(J) adquiere un valor mayor cuando el espectro de potencia de frecuencia media se eleva hacia la derecha, y un valor menor cuando cae hacia la derecha.

También, en muchos casos, la pendiente de frecuencia media varía ampliamente antes y después de un segmento de ataque, por lo que la variación temporal de pendiente, pendiented(J), expresada con la Expresión (10) siguiente puede establecerse como la cantidad de características utilizadas para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia de un segmento de ataque.

[Expresión 10]

Pendiented (J) = Pendiente(J)/'Pendiente(J-1)

(J*FTAMAÑO< n < (J+1) FTAMAÑO-1)

■ ■ ■ ( 1 0 )

Además, de manera similar, la variación temporal, inclinaciónd(J), de la inclinación descrita anteriormente, inclinación(J), expresada en la siguiente Expresión (11), puede establecerse como la cantidad de características utilizadas para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia de un segmento de ataque.

[Expresión 11]

lnclinaciónd(J) = Inclinación(J) “ Inclinación(J—1)

(J*FTAMAÑ0<n<(J+1) FTAMAÑO-1)

■ ■ ■ d i )

Según el método anterior, se calcula una cantidad de características que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de banda de extensión de frecuencia, de modo que al utilizarlas, la estimación de la potencia de subbanda de banda de extensión de frecuencia con el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia se puede realizar con mayor precisión.

Un ejemplo para calcular una cantidad de características que tiene una fuerte correlación con la potencia de subbanda de banda de extensión de frecuencia se describió anteriormente, pero a continuación se describirá un ejemplo de estimación de una potencia de subbanda de alta frecuencia utilizando la cantidad de características calculada de este modo.

[Detalles del procesamiento con un circuito de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia]

Ahora, se describirá un ejemplo de estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia, utilizando la inclinación descrita con referencia a la Figura 8 y la potencia de subbanda de baja frecuencia como cantidades de características.

Es decir, en la etapa S4 del diagrama de flujo de la Figura 4, el circuito 14 de cálculo de cantidad de características calcula una potencia de subbanda de baja frecuencia y una inclinación como cantidades de características para cada subbanda, a partir de las cuatro señales de subbanda del filtro 13 de paso de banda, y las suministra al circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia.

En la etapa S5, el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia calcula un valor de estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia, basándose en las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia del circuito 14 de cálculo de cantidad de características y la inclinación.

Ahora, con la potencia de subbanda y la inclinación, dado que el intervalo (escala) de los valores que se pueden tomar difiere, el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia realiza la transformación de los valores de inclinación como se muestra a continuación, por ejemplo.

El circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia calcula la potencia de subbanda de frecuencia máxima de las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia, y los valores de inclinación, para un gran número de señales de entrada de antemano, y encuentra los valores promedio y las desviaciones estándar para cada una. Ahora, el valor promedio de las potencias de subbanda está representado por potencia<promed>, la desviación estándar de las potencias de subbanda como potencia<estand>, el valor promedio de las inclinaciones como inclinación<promed>y la desviación estándar de las inclinaciones como inclinación<estand>.

El circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia transforma el valor de inclinación, inclinación(J), como se muestra en la Expresión (12) a continuación, utilizando estos valores, y obtiene una inclinación posterior a la transformación, inclinación<s>(J).

[Expresión 12]

, .. , 1N Inclinación(J)-lncl¡nacióa)romed ,

<Inclinación,>s<. (J) = ----------- —>lncli<—>naci<7>o<7->n<-->e-s-t-a-n-d<----- Emm§3- Potencia,>‘estand~*~^ 0 e^nC'apromed

(1 2)

Al realizar la transformación mostrada en la Expresión (12), el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia puede transformar el valor de inclinación, inclinación(J), en variables (inclinaciones) inclinación<s>(J) equivalentes al promedio estadístico y la dispersión de las potencias de subbanda de baja frecuencia, y puede hacer que el intervalo de valores que se pueden tomar de las inclinaciones sea aproximadamente el mismo que el intervalo de valores que se pueden tomar de las potencias de subbanda.

Un valor estimado de potencia<est>(ib, J) de la potencia de subbanda que tiene un índice de ib en la banda de extensión de frecuencia se expresa con la Expresión (13) siguiente, por ejemplo, utilizando una combinación lineal de las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia, potencia(ib,J), del circuito 14 de cálculo de cantidad de características y las inclinaciones, inclinación<s>(J), mostradas en la Expresión (12).

[Expresión 13]

(J*FTAMAÑO<n< (J+1) FTAMAÑO-1, sb+1 < ib<eb)

<• • • (>13<)>

Ahora, en la Expresión (13), los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>y E<ib>son coeficientes que tienen valores que difieren para cada subbanda ib. Los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>y E<ib>son coeficientes establecidos adecuadamente para que se puedan obtener valores favorables en cuanto a varias señales de entrada. También, dependiendo de la variación de la subbanda sb, los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>y E<ib>también se pueden variar para que sean valores óptimos. Obsérvese que la producción de los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>y E<ib>se describirá más adelante.

En la Expresión (13), el valor de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia se calcula con una combinación lineal, pero sin limitarse a esto, se puede calcular utilizando una combinación lineal de múltiples cantidades de características de varias tramas antes y después de la trama de tiempo J, o se puede calcular utilizando una función no lineal, por ejemplo.

Según el procesamiento anterior, el valor de inclinación exclusivo del segmento vocal se usa como una cantidad de características en la estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia, por lo que se puede mejorar la precisión de la estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia del segmento vocal, en comparación con el caso en donde únicamente la potencia de subbanda de baja frecuencia es la cantidad característica, y se reduce la incomodidad fácilmente detectada por el oído humano, que se genera al estimar que un espectro de potencia de alta frecuencia es mayor que el espectro de potencia de alta frecuencia de la señal original con el método en donde únicamente la potencia de subbanda de baja frecuencia es la cantidad de características, por lo que las señales musicales se pueden reproducir con una mayor calidad de sonido.

Ahora, con respecto a las inclinaciones (grado de rebaje en una característica de frecuencia del segmento vocal) calculadas como cantidades de características con el método descrito anteriormente, en el caso de que el número de divisiones de subbanda sea 16, la resolución de frecuencia es baja, por lo que el grado de rebaje en la presente descripción no se puede expresar únicamente con la potencia de subbanda de baja frecuencia.

Ahora, al aumentar el número de divisiones de subbanda (por ejemplo, 16 veces, es decir, 256 divisiones), aumentar el número de divisiones de banda con el filtro 13 de paso de banda (por ejemplo, 16 veces, que es 64) y aumentar el número de potencias de subbanda de baja frecuencia (por ejemplo, 16 veces, que es 64) calculadas con el circuito 14 de cálculo de cantidad de características, la resolución de frecuencia puede mejorarse y el grado de rebajamiento en la presente memoria puede expresarse únicamente con la potencia de subbanda de baja frecuencia.

Por lo tanto, se puede pensar que una potencia de subbanda de alta frecuencia puede estimarse con aproximadamente la misma precisión que la estimación de una potencia de subbanda de alta frecuencia utilizando la inclinación descrita anteriormente como una cantidad de características, utilizando únicamente la potencia de subbanda de baja frecuencia.

Sin embargo, al aumentar el número de divisiones de subbanda, el número de divisiones de banda y el número de potencias de subbanda de baja frecuencia, la cantidad de cálculos aumenta. Si se considera que la potencia de subbanda de alta frecuencia se puede estimar con una precisión similar para cualquier método, el método que no aumenta el número de divisiones de subbanda y que usa la inclinación como una cantidad de características para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia es más eficiente desde la perspectiva de las cantidades de cálculo.

La descripción anterior se ha dado sobre un método para estimar una potencia de subbanda de alta frecuencia utilizando la inclinación y la potencia de subbanda de baja frecuencia, pero la cantidad de características utilizadas en la estimación de una potencia de subbanda de alta frecuencia no se limita a esta combinación, y se puede utilizar una o varias de las cantidades de características descritas anteriormente (potencia de subbanda de baja frecuencia, inclinación, variación temporal de potencia de subbanda de baja frecuencia, variación temporal de la pendiente y variación temporal de la inclinación). Por lo tanto, la precisión de la estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia puede mejorarse aún más.

Además, como se ha descrito anteriormente, en una señal de entrada, al utilizar parámetros exclusivos para un segmento en donde la estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia es difícil debido a la cantidad de características utilizadas para la estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia, se puede mejorar la precisión de estimación del segmento de la misma. Por ejemplo, la variación temporal de potencia de subbanda de baja frecuencia, la pendiente, la variación temporal de la pendiente y la variación temporal de la inclinación son parámetros exclusivos del segmento de ataque y, al utilizar estos parámetros como cantidades de características, se puede mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia en el segmento de ataque.

Obsérvese que en el caso de realizar una estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia utilizando la cantidad de características distinta de la inclinación y la potencia de subbanda de baja frecuencia, es decir, utilizando la variación temporal de potencia de subbanda de baja frecuencia, la pendiente, la variación temporal de la pendiente y la variación temporal de la inclinación, la potencia de subbanda de alta frecuencia se puede estimar con el mismo método como se ha descrito anteriormente.

Téngase en cuenta que cada uno de los métodos de cálculo de las cantidades de características que se muestran aquí no se limita a los métodos descritos anteriormente, y que se pueden utilizar otros métodos.

[Método para encontrar los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>, E<ib>]

A continuación, se describirá un método para encontrar los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>y E<ib>en la Expresión (13) anterior.

Como método para encontrar los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>y E<ib>, se utiliza un método mediante el cual el aprendizaje se realiza de antemano con una señal maestra que tiene una banda ancha (en lo sucesivo denominada señal maestra de banda ancha), de modo que, al estimar la potencia de subbanda de banda de extensión de frecuencia, los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>y E<ib>pueden ser valores favorables en cuanto a varias señales de entrada y pueden determinarse en función de resultados de aprendizaje de los mismos.

En el caso de realizar el aprendizaje de los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>y E<ib>, se usa un dispositivo de aprendizaje de coeficientes que coloca un filtro de paso de banda que tiene un ancho de banda de paso similar al de los filtros 13-1 a 13-4 de paso de banda descritos anteriormente con referencia a la Figura 5, con una frecuencia mayor que la banda de inicio de extensión. Tras la entrada de una señal maestra de banda ancha, el dispositivo de aprendizaje de coeficientes realiza el aprendizaje.

[Ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de aprendizaje de coeficientes]

La Figura 9 muestra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de aprendizaje de coeficientes para realizar el aprendizaje de los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>, y E<ib>.

Con respecto a los componentes de señal de una frecuencia inferior a la banda de inicio de extensión de la señal maestra de banda ancha introducida en el dispositivo 20 de aprendizaje de coeficientes en la Figura 9, es favorable que una señal de entrada con restricción de banda que se introduce en el dispositivo 10 de extensión de banda de frecuencia en la Figura 3 sea una señal codificada con el mismo formato que el formato de codificación realizado en caso de codificación.

El dispositivo 20 de aprendizaje de coeficientes está compuesto por un filtro 21 de paso de banda, un circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia, un circuito 23 de cálculo de cantidad de características y un circuito 24 de estimación de coeficientes.

El filtro 21 de paso de banda está compuesto por filtros 21-1 a 21-(K+N) de paso de banda, cada uno de los cuales tiene diferentes bandas de paso. El filtro 21-i de paso de banda (1 <i<K+n) permite el paso de una señal de banda de paso predeterminada de la señal de entrada, y la suministra como una de las múltiples señales de subbanda al circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia o al circuito 23 de cálculo de cantidad de características. Obsérvese que los filtros 21-1 a 21-K de paso de banda, de los filtros 21-1 a 21- (K+N) de paso de banda, permiten el paso de señales de una frecuencia superior a la banda de inicio de extensión.

El circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia para cada subbanda para cada trama de tiempo determinada en cuanto a múltiples señales de subbanda de alta frecuencia del filtro 21 de paso de banda, y las suministra al circuito 24 de estimación de coeficientes.

El circuito 23 de cálculo de cantidad de características calcula una cantidad de características que es la misma que la cantidad de características calculada por el circuito 14 de cálculo de cantidad de características del dispositivo 1o de extensión de banda de frecuencia en la Figura 3, para cada trama de tiempo que es igual que la cierta trama de tiempo calculada para la potencia de subbanda de alta frecuencia por el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia. Es decir, el circuito 23 de cálculo de cantidad de características usa al menos una de las múltiples señales de subbanda del filtro 21 de paso de banda y la señal maestra de banda ancha para calcular una o varias cantidades de características, y la suministra al circuito 24 de estimación de coeficientes.

El circuito 24 de estimación de coeficientes estima un coeficiente usado con el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia del dispositivo 10 de extensión de banda de frecuencia en la Figura 3, basándose en la potencia de subbanda de alta frecuencia del circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia y la cantidad de características del circuito 23 de cálculo de cantidad de características cada trama de tiempo determinada.

[Procesamiento de aprendizaje de coeficientes del dispositivo de aprendizaje de coeficientes]

A continuación, se describirá el procesamiento de aprendizaje de coeficientes por el dispositivo de aprendizaje de coeficientes de la Figura 9 con referencia al diagrama de flujo de la Figura 10.

En la etapa S11, el filtro 21 de paso de banda divide la señal de entrada (señal maestra de banda ancha) en el número (K+N) de señales de subbanda. Los filtros 21-1 a 21-K de paso de banda suministran las múltiples señales de subbanda que tienen una frecuencia superior a la banda de inicio de extensión al circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia. Además, los filtros 21-(K+1) a 21-(K+N) de paso de banda suministran las múltiples señales de subbanda que tienen una frecuencia inferior a la banda de inicio de extensión al circuito 23 de cálculo de cantidad de características.

En la etapa S12, el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) para cada subbanda, para cada trama de tiempo determinada, en cuanto a las múltiples señales de subbanda de alta frecuencia del filtro 21 de paso de banda (filtros 21-1 a 21-K de paso de banda). La potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), se encuentra con la Expresión (1) descrita anteriormente. El circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia suministra la potencia de subbanda de alta frecuencia calculada al circuito 24 de estimación de coeficientes.

En la etapa S13, el circuito 23 de cálculo de cantidad de características calcula la cantidad de características para cada trama de tiempo que es igual a la cierta trama de tiempo calculada para la potencia de subbanda de alta frecuencia por el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia.

Obsérvese que en el circuito 14 de cálculo de cantidad de características del dispositivo 10 de extensión de banda de frecuencia de la Figura 3, se supone que las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia y la inclinación se calculan como las cantidades de características y, de manera similar al circuito 23 de cálculo de cantidad de características del dispositivo 20 de aprendizaje de coeficientes, la descripción se proporciona a continuación como el cálculo de las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia y la inclinación.

Es decir, el circuito 23 de cálculo de cantidad de características usa cuatro señales de subbanda, cada una de las cuales tiene la misma banda que las cuatro señales de subbanda introducidas en el circuito 14 de cálculo de cantidad de características del dispositivo 10 de extensión de banda de frecuencia, desde el filtro 21 de paso de banda (filtros 21-(K+1) a 21-(K+4) de paso de banda), para calcular las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia. Además, el circuito 23 de cálculo de cantidad de características calcula una inclinación a partir de la señal maestra de banda ancha y calcula la inclinación, inclinaciones(J), basándose en la Expresión (12) descrita anteriormente. El circuito 23 de cálculo de cantidad de características suministra las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia calculadas y la inclinación, inclinación<s>(J), como cantidades de característica al circuito 24 de estimación de coeficientes.

En la etapa S14, el circuito 24 de estimación de coeficientes realiza la estimación de los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>, y E<ib>, basándose en múltiples combinaciones del número (eb-sb) de potencias de subbanda de alta frecuencia suministradas a la misma trama de tiempo desde el circuito 22 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia y el circuito 23 de cálculo de cantidad de características y de las cantidades de características (cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia y la inclinación, inclinación<s>(J)). Por ejemplo, para una determinada subbanda de alta frecuencia, el circuito 24 de estimación de coeficientes establece cinco cantidades de características (cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia y la inclinación, inclinación<s>(J)) como variables explicativas, y la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) como variable explicada, y realiza un análisis de regresión utilizando un método de mínimos cuadrados, determinando así los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>, y E<ib>en la Expresión (13).

Obsérvese que, como es evidente, el método de estimación de los coeficientes C<ib>(kb), D<ib>, y E<ib>no se limita al método descrito anteriormente, y se pueden utilizar varios tipos de métodos generales de identificación de parámetros.

Según el procesamiento descrito anteriormente, el aprendizaje de los coeficientes utilizados para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia se realiza utilizando previamente una señal maestra de banda ancha, por lo que se pueden obtener resultados de salida favorables en cuanto a varias señales de entrada introducidas en el dispositivo 10 de extensión de banda de frecuencia y, por lo tanto, las señales musicales se pueden reproducir con una mayor calidad de sonido.

Obsérvese que los coeficientes A<ib>(kb) y B<ib>en la Expresión (2) descritos anteriormente también se pueden obtener con el método de aprendizaje de coeficientes descrito anteriormente.

Anteriormente se describió un procesamiento de aprendizaje de coeficientes, partiendo de la premisa de que en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia del dispositivo 10 de extensión de banda de frecuencia, cada uno de los valores de estimación de las potencias de subbanda de alta frecuencia se calcula con una combinación lineal de las cuatro potencias de subbanda de baja frecuencia y la inclinación. Sin embargo, el método de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia en el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia no se limita al ejemplo descrito anteriormente y, por ejemplo, el circuito 14 de cálculo de cantidad de características puede calcular una o varias cantidades de características distintas de la inclinación (variación temporal de potencia de subbanda de baja frecuencia, pendiente, variación temporal de pendiente y variación temporal de inclinación) para calcular la potencia de subbanda de alta frecuencia, o se pueden utilizar combinaciones lineales de múltiples cantidades de características de las múltiples tramas antes y después de la trama de tiempo J, o se pueden utilizar funciones no lineales. Es decir, en el procesamiento de aprendizaje de coeficientes, el circuito 24 de estimación de coeficientes debería poder calcular (aprender) los coeficientes, con condiciones similares a las condiciones para las cantidades de características, las tramas de tiempo y las funciones utilizadas en el caso de calcular la potencia de subbanda de alta frecuencia con el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia del dispositivo 10 de extensión de banda de frecuencia.

<2. Segunda realización>

En una segunda realización, el procesamiento de codificación y el procesamiento de decodificación se realizan con un método de codificación de características de alta frecuencia, con un dispositivo de codificación y un dispositivo de decodificación.

[Ejemplo de configuración funcional de dispositivo de codificación]

La Figura 11 muestra un ejemplo de configuración funcional del dispositivo de codificación al que se aplica la presente invención.

Un dispositivo 30 de codificación está compuesto por un filtro 31 de paso bajo, un circuito 32 de codificación de baja frecuencia, un circuito 33 de división de subbandas, un circuito de cálculo de cantidad de características 34, un circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, un circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, un circuito 37 de codificación de alta frecuencia, un circuito 38 de multiplexación y un circuito 39 de decodificación de baja frecuencia.

El filtro 31 de paso bajo filtra la señal de entrada con una frecuencia de corte predeterminada y suministra señales que tienen una frecuencia inferior a la frecuencia de corte (denominadas de aquí en adelante señales de baja frecuencia) al circuito 32 de codificación de baja frecuencia, al circuito 33 de división de subbandas y al circuito 34 de cálculo de cantidad de características, como una señal de posfiltrado.

El circuito 32 de codificación de baja frecuencia codifica la señal de baja frecuencia del filtro 31 de paso bajo y suministra los datos codificados de baja frecuencia obtenidos como resultado de ello al circuito 38 de multiplexación y al circuito 39 de decodificación de baja frecuencia.

El circuito 33 de división de subbandas divide la señal de baja frecuencia de la señal de entrada y el filtro 31 de paso bajo en múltiples señales de subbanda iguales que tienen un ancho de banda predeterminado, y las suministra al circuito 34 de cálculo de cantidad de características o al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia. Más específicamente, el circuito 33 de división de subbandas suministra las múltiples señales de subbanda obtenidas con señales de baja frecuencia como entrada (denominadas de aquí en adelante señales de subbanda de baja frecuencia) al circuito 34 de cálculo de cantidad de características. Además, el circuito 33 de división de subbandas suministra las señales de subbanda que tienen una frecuencia superior a la frecuencia de corte establecida por el filtro 31 de paso bajo (denominadas de aquí en adelante señales de subbanda de alta frecuencia), de las múltiples señales de subbanda obtenidas con la señal de entrada como entrada, al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

El circuito 34 de cálculo de cantidad de características usa al menos una de las múltiples señales de subbanda de las señales de subbanda de baja frecuencia del circuito 33 de división de subbandas o señales de baja frecuencia del filtro 31 de paso bajo para calcular una o múltiples cantidades de características, y la suministra al circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

El circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia genera una potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, en función de una o múltiples cantidades de características del circuito 34 de cálculo de cantidad de características, y la suministra al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia descrita más adelante, basándose en las señales de subbanda de alta frecuencia del circuito 33 de división de subbandas y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y la suministra al circuito 37 de codificación de alta frecuencia.

El circuito 37 de codificación de alta frecuencia codifica la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y suministra los datos codificados de alta frecuencia obtenidos como resultado de ello al circuito 38 de multiplexación.

El circuito 38 de multiplexación multiplexa los datos codificados de baja frecuencia del circuito 32 de codificación de baja frecuencia y los datos codificados de alta frecuencia del circuito 37 de codificación de alta frecuencia, y los emite como una cadena de códigos de salida.

El circuito 39 de decodificación de baja frecuencia decodifica los datos codificados de baja frecuencia del circuito 32 de codificación de baja frecuencia según sea apropiado, y suministra los datos decodificados obtenidos como resultado de ello al circuito 33 de división de subbandas y al circuito 34 de cálculo de cantidad de características.

[Procesamiento de codificación del dispositivo de codificación]

A continuación, se describirá el procesamiento de codificación con el dispositivo 30 de codificación en la Figura 11 con referencia al diagrama de flujo de la Figura 12.

En la etapa S111, el filtro 31 de paso bajo filtra la señal de entrada con una frecuencia de corte predeterminada y suministra la señal de baja frecuencia que sirve como señal de posfiltrado al circuito 32 de codificación de baja frecuencia, al circuito 33 de división de subbandas y al circuito 34 de cálculo de cantidad de características.

En la etapa S112, el circuito 32 de codificación de baja frecuencia codifica la señal de baja frecuencia del filtro 31 de paso bajo y suministra los datos codificados de baja frecuencia obtenidos como resultado de ello al circuito 38 de multiplexación.

Obsérvese que, en cuanto a la codificación de la señal de baja frecuencia en la etapa S112, basta con seleccionar un formato de codificación apropiado según el alcance del circuito que se va a encontrar y la eficiencia de codificación, y la presente invención no depende de este formato de codificación.

En la etapa S113, el circuito 33 de división de subbandas divide por igual la señal de entrada y la señal de baja frecuencia en múltiples señales de subbanda que tienen un ancho de banda predeterminado. El circuito 33 de división de subbandas suministra las señales de subbanda de baja frecuencia, obtenidas con la señal de baja frecuencia como entrada, al circuito 34 de cálculo de cantidad de características. Además, de las múltiples señales de subbanda obtenidas con la señal de entrada como entrada, el circuito 33 de división de subbandas suministra las señales de subbanda de alta frecuencia que tienen una banda superior a una frecuencia de banda restringida establecida por el filtro 31 de paso bajo al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

En la etapa S114, el circuito 34 de cálculo de cantidad de características usa al menos una de las múltiples señales de subbanda de las señales de subbanda de baja frecuencia del circuito 33 de división de subbandas o la señal de baja frecuencia del filtro 31 de paso bajo para calcular una o múltiples cantidades de características, y la suministra al circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia. Obsérvese que el circuito 34 de cálculo de cantidad de características de la Figura 11 tiene básicamente la misma configuración y funcionalidad que el circuito 14 de cálculo de cantidad de características de la Figura 3, por lo que el procesamiento en la etapa S114 es básicamente el mismo que el procesamiento en la etapa S4 del diagrama de flujo de la Figura 4, por lo que se omitirá su descripción detallada.

En la etapa S115, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia genera una potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, en función de una o múltiples cantidades de características del circuito 34 de cálculo de cantidad de características, y la suministra al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia. Obsérvese que el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia en la Figura 11 tiene básicamente la misma configuración y función que el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia en la Figura 3, y el procesamiento en la etapa S115 es básicamente el mismo que el procesamiento en la etapa S5 en el diagrama de flujo de la Figura 4, por lo que se omitirá la descripción detallada.

En la etapa S116, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, basándose en la señal de subbanda de alta frecuencia del circuito 33 de división de subbandas y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y la suministra al circuito 37 de codificación de alta frecuencia.

Más específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la potencia de subbanda (alta frecuencia), potencia(ib,J), en una determinada trama de tiempo J, de la señal de subbanda de alta frecuencia del circuito 33 de división de subbandas. Obsérvese que, según la presente realización, todas las subbandas de la señal de subbanda de baja frecuencia y las subbandas de la señal de subbanda de alta frecuencia se identifican utilizando el índice ib. El método de cálculo de la potencia de subbanda puede ser un método similar al de la primera realización, es decir, se puede aplicar el método utilizado para la Expresión (1).

A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia encuentra la diferencia (diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia) potencia<dif>(ib,J) entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<lh>(ib,J), del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia en la trama de tiempo J. La diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<dif>(ib,J), se encuentra con la Expresión (14) a continuación.

[Expresión 14]

Potenciadif ( ib, J) = Potencia( ib, J) —Potenciáis( ib, J)

(J*FTAMAÑ0< n < (J+1) FTAMAÑO-1, sb+1 < i b<eb)

■ ■ ■ ( 1 4 )

En la expresión (14), el índice sb+1 representa un índice de subbanda de frecuencia mínimo en la señal de subbanda de alta frecuencia. También, el índice eb representa un índice de subbanda de frecuencia máximo codificado en la señal de subbanda de alta frecuencia.

Por lo tanto, la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calculada con el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia se suministra al circuito 37 de codificación de alta frecuencia.

En la etapa S117, el circuito 37 de codificación de alta frecuencia codifica la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y suministra los datos codificados de alta frecuencia obtenidos como resultado de ello al circuito 38 de multiplexación.

Más específicamente, el circuito 37 de codificación de alta frecuencia determina a qué grupo, de múltiples grupos en un espacio de características de una diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia preestablecida, debería pertenecer la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia vectorizada del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia (de aquí en adelante denominado vector de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia). Ahora, un vector de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia en una determinada trama de tiempo J indica una dimensión (eb-sb) del vector que tiene valores de diferencias de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia potencia<dif>(ib,J) para cada índice ib, como elementos para los vectores. Además, el espacio de características para la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia tiene de manera similar un espacio dimensional (eb-sb).

En el espacio de características para la diferencia de potencia de subbanda de alta frecuencia, el circuito 37 de codificación de alta frecuencia mide la distancia entre los diversos vectores representativos de múltiples grupos preestablecidos y el vector de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y encuentra un índice para el grupo con la distancia más corta (de aquí en adelante denominado ID de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia), y lo suministra al circuito 38 de multiplexación como datos codificados de alta frecuencia.

En la etapa S118, el circuito 38 de multiplexación multiplexa los datos codificados de baja frecuencia emitidos desde el circuito 32 de codificación de baja frecuencia y los datos codificados de alta frecuencia emitidos desde el circuito 37 de codificación de alta frecuencia, y emite una cadena de códigos de salida.

Ahora, con respecto a un dispositivo de codificación para el método de codificación de características de alta frecuencia, se describe una técnica en la publicación de solicitud de patente japonesa no examinada número 2007 17908 en que se genera una señal de subbanda de pseudoalta frecuencia a partir de una señal de subbanda de baja frecuencia, la señal de subbanda de pseudoalta frecuencia y la potencia de señal de subbanda de alta frecuencia se comparan para cada subbanda, la ganancia de potencia para cada subbanda se calcula para que coincida con la potencia de señal de subbanda de pseudoalta frecuencia y la potencia de señal de subbanda de alta frecuencia, y esto está incluido en una cadena de códigos como información de características de alta frecuencia.

Por otro lado, según el procesamiento descrito anteriormente, en caso de decodificación, solo debe incluirse el ID de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia en la cadena de códigos de salida como información para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia. Es decir, en el caso de que el número de grupos preestablecidos sea de 64, por ejemplo, como información para decodificar la señal de alta frecuencia con un dispositivo de decodificación, solo se debe añadir información de 6 bits a una cadena de códigos durante una trama de tiempo y, en comparación con el método descrito en la publicación de solicitud de patente japonesa no examinada n.° 2007-17908, la cantidad de información que debe incluirse en la cadena de códigos puede reducirse, la eficiencia de codificación puede mejorarse y, por lo tanto, las señales musicales se pueden reproducir con mayor calidad de sonido.

También, con el procesamiento descrito anteriormente, si hay margen de maniobra en la cantidad de cálculo, el circuito 39 de decodificación de baja frecuencia puede introducir la señal de baja frecuencia obtenida decodificando los datos codificados de baja frecuencia del circuito 32 de codificación de baja frecuencia en el circuito 33 de división de subbandas y el circuito 34 de cálculo de cantidad de características. Para el procesamiento de decodificación por parte del dispositivo de decodificación, la cantidad de características se calcula a partir de las señales de baja frecuencia obtenidas al decodificar los datos codificados de baja frecuencia, y la potencia de subbanda de alta frecuencia se estima en función de la cantidad de características de las mismas. Por lo tanto, también con el procesamiento de codificación, incluir el ID de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia que se calcula en función de la cantidad de características calculada a partir de la señal de baja frecuencia decodificada en la cadena de códigos permite la estimación de la potencia de la subbanda de alta frecuencia con mayor precisión en el procesamiento de decodificación con el dispositivo de decodificación. En consecuencia, las señales musicales se pueden reproducir con una mayor calidad de sonido.

[Ejemplo de configuración funcional de dispositivo de decodificación]

A continuación, se describirá un ejemplo de configuración funcional del dispositivo de decodificación correspondiente al dispositivo 30 de codificación en la Figura 11 con referencia a la Figura 13.

El dispositivo 40 de decodificación está compuesto por un circuito 41 de demultiplexación, un circuito 42 de decodificación de baja frecuencia, un circuito 43 de división de subbandas, un circuito 44 de cálculo de cantidad de características, un circuito 45 de decodificación de banda alta, un circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, un circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas y un circuito 48 de síntesis.

El circuito 41 de demultiplexación demultiplexa la cadena de códigos de entrada en datos codificados de alta frecuencia y datos codificados de baja frecuencia, y suministra los datos codificados de baja frecuencia al circuito 42 de decodificación de baja frecuencia y suministra los datos codificados de alta frecuencia al circuito 45 de decodificación de alta frecuencia.

El circuito 42 de decodificación de baja frecuencia realiza la decodificación de los datos codificados de baja frecuencia del circuito 41 de demultiplexación. El circuito 42 de decodificación de baja frecuencia suministra las señales de baja frecuencia obtenidas como resultado de la decodificación (denominadas de aquí en adelante señales de baja frecuencia decodificadas) al circuito 43 de división de subbandas, al circuito 44 de cálculo de cantidad de características y al circuito 48 de síntesis.

El circuito 43 de división de subbandas divide por igual la señal de baja frecuencia decodificada del circuito 42 de decodificación de baja frecuencia en múltiples señales de subbanda que tienen un ancho de banda predeterminado, y suministra las señales de subbanda obtenidas (señal de subbanda de baja frecuencia decodificada) al circuito 44 de cálculo de cantidad de características y al circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas.

El circuito 44 de cálculo de cantidad de características usa al menos una de múltiples señales de subbanda de las señales de subbanda de baja frecuencia decodificadas del circuito 43 de división de subbandas y la señal de baja frecuencia decodificada del filtro 42 de decodificación de baja frecuencia para calcular una o múltiples cantidades de características, y la suministra al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

El circuito 45 de decodificación de alta frecuencia realiza la decodificación de los datos codificados de alta frecuencia del circuito 41 de demultiplexación, y usa el ID de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia obtenido como resultado de ello para suministrar el coeficiente (de aquí en adelante denominado coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada) para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia preparada de antemano para cada ID (índice) al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

El circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, basándose en una o múltiples cantidades de características del circuito 44 de cálculo de cantidad de características y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del circuito 45 de decodificación de alta frecuencia, y lo suministra al circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas.

El circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas genera una señal de alta frecuencia decodificada basándose en la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada del circuito 43 de división de subbandas y la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, y la suministra al circuito 48 de síntesis.

El circuito 48 de síntesis sintetiza la señal de baja frecuencia decodificada del circuito 42 de decodificación de baja frecuencia y la señal de alta frecuencia decodificada del circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas, y lo emite como una señal de salida.

[Procesamiento de decodificación del dispositivo de decodificación]

A continuación, se describirá el procesamiento de decodificación con el dispositivo de decodificación en la Figura 13 con referencia al diagrama de flujo de la Figura 14.

En la etapa S131, el circuito 41 de demultiplexación demultiplexa la cadena de códigos de entrada en datos codificados de alta frecuencia y datos codificados de baja frecuencia, suministra los datos codificados de baja frecuencia al circuito 42 de decodificación de baja frecuencia y suministra los datos codificados de alta frecuencia al circuito 45 de decodificación de alta frecuencia.

En la etapa S132, el circuito 42 de decodificación de baja frecuencia realiza la decodificación de datos codificados de baja frecuencia del circuito 41 de demultiplexación, y suministra la señal de baja frecuencia decodificada obtenida como resultado de ello a un circuito 43 de división de subbandas, al circuito 44 de cálculo de cantidad de características y al circuito 48 de síntesis.

En la etapa S133, el circuito 43 de división de subbandas divide la señal de baja frecuencia decodificada del circuito 42 de decodificación de baja frecuencia en múltiples señales de subbanda que tienen anchos de banda predeterminados, y suministra la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada obtenida al circuito 44 de cálculo de cantidad de características y al circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas.

En la etapa S134, el circuito 44 de cálculo de cantidad de características calcula una o múltiples cantidades de características a partir de al menos una de las múltiples señales de subbanda de las señales de subbanda de baja frecuencia decodificadas del circuito 43 de división de subbandas y las señales de baja frecuencia decodificadas del circuito 42 de decodificación de baja frecuencia, y suministra esto al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. Obsérvese que el circuito 44 de cálculo de cantidad de características de la Figura 13 tiene básicamente la misma configuración y funcionalidad que el circuito 14 de cálculo de cantidad de características de la Figura 3, y el procesamiento en la etapa S134 es básicamente el mismo que el procesamiento en la etapa S4 en el diagrama de flujo de la Figura 4, por lo que se omitirá su descripción detallada.

En la etapa S135, el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia realiza la decodificación de los datos codificados de alta frecuencia del circuito 41 de demultiplexación y, utilizando el ID de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia obtenido como resultado de lo mismo, suministra los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada que se preparan para cada ID (índice) de antemano al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

En la etapa S136, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, basándose en la una o múltiples cantidades de características del circuito 44 de cálculo de cantidad de características y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del circuito 45 de decodificación de alta frecuencia. Obsérvese que el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada en la Figura 13 tiene básicamente la misma configuración y funcionalidad que el circuito 15 de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia en la Figura 3, y el procesamiento en la etapa S136 es básicamente el mismo que el procesamiento en la etapa S5 en el diagrama de flujo de la Figura 4, por lo que se omitirá la descripción detallada.

En la etapa S137, el circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas emite una señal de alta frecuencia decodificada, basándose en la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada del circuito 43 de división de subbandas y la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. Obsérvese que el circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas en la Figura 13 tiene básicamente la misma configuración y funcionalidad que el circuito 16 de generación de señales de alta frecuencia en la Figura 3, y el procesamiento en la etapa S137 es básicamente el mismo que el procesamiento en la etapa S6 del diagrama de flujo de la Figura 4, por lo que se omitirán las descripciones detalladas de lo mismo.

En la etapa S138, el circuito 48 de síntesis sintetiza la señal de baja frecuencia decodificada del circuito 42 de decodificación de baja frecuencia y la señal de alta frecuencia decodificada del circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas, y emite esto como una señal de salida.

Según el procesamiento descrito anteriormente, al utilizar un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia en caso de decodificación que corresponde a las características de la diferencia entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calculada de antemano en caso de codificación y la potencia de subbanda de alta frecuencia real, se puede mejorar la precisión de la estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia en caso de decodificación y, en consecuencia, las señales musicales se pueden reproducir con mayor calidad de sonido.

Además, según el procesamiento descrito anteriormente, la única información para generar las señales de alta frecuencia incluidas en una cadena de códigos es el ID de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, que no es grande, por lo que el procesamiento de decodificación se puede realizar de manera eficiente.

La descripción anterior se ha realizado con respecto al procesamiento de codificación y al procesamiento de decodificación a los que se aplica la presente invención, pero con vectores representativos para cada uno de los múltiples grupos en un espacio de características de la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia que está preestablecida con el circuito 37 de codificación de alta frecuencia del dispositivo 30 de codificación en la Figura 11, y un método de cálculo del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada emitido por el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia del dispositivo 40 de decodificación en la Figura 13 se describirá a continuación.

[Vector representativo de múltiples grupos en el espacio de características de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia y método de cálculo del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada correspondiente a cada grupo]

Como método para encontrar vectores representativos de múltiples grupos y los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada de cada grupo, es necesario preparar coeficientes que puedan estimar con precisión la potencia de subbanda de alta frecuencia en caso de decodificación, según el vector de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calculado en caso de codificación. Por lo tanto, se aplica una técnica en donde el aprendizaje se realiza de antemano con una señal maestra de banda ancha, y estas se determinan en función de los resultados del aprendizaje de la misma.

[Ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de aprendizaje de coeficientes]

La Figura 15 muestra un ejemplo de configuración funcional de un dispositivo de aprendizaje de coeficientes que realiza el aprendizaje de los vectores representativos de múltiples grupos y los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada para cada grupo.

Los componentes de señal por debajo de una frecuencia de corte establecida por el filtro 31 de paso bajo del dispositivo 30 de codificación, de la señal maestra de banda ancha introducida en el dispositivo 50 de aprendizaje de coeficientes de la Figura 15 son favorables cuando la señal de entrada al dispositivo 30 de codificación pasa a través del filtro 31 de paso bajo y es codificada por el circuito 32 de codificación de baja frecuencia, y además es una señal de baja frecuencia decodificada por el circuito 42 de decodificación de baja frecuencia del dispositivo 40 de decodificación.

El dispositivo 50 de aprendizaje de coeficientes está compuesto por un filtro 51 de paso bajo, un circuito 52 de división de subbandas, un circuito 53 de cálculo de cantidad de características, un circuito 54 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, un circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, un circuito 56 de agrupamiento de diferencias de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia y un circuito 57 de estimación de coeficientes.

Obsérvese que cada uno del filtro 51 de paso bajo, el circuito 52 de división de subbandas, el circuito 53 de cálculo de cantidad de características y el circuito 54 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del dispositivo 50 de aprendizaje de coeficientes de la Figura 15 tienen básicamente la misma configuración y funcionalidad que el filtro 31 de paso bajo, el circuito 33 de división de subbandas, el circuito 34 de cálculo de cantidad de características y el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del dispositivo 30 de codificación de la Figura 11, por lo que su descripción se omitirá según proceda.

Es decir, el circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia tiene una configuración y funcionalidad similares a las del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia de la Figura 11, pero la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calculada se suministra al circuito 56 de agrupamiento de diferencias de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y la potencia de subbanda de alta frecuencia calculada en caso de calcular la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia se suministra al circuito 57 de estimación de coeficientes.

El circuito 56 de agrupamiento de diferencias de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia agrupa los vectores de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia obtenidos de la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y calcula vectores representativos para cada grupo.

El circuito 57 de estimación de coeficientes calcula los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia para cada grupo que se ha agrupado con el circuito 56 de agrupamiento de diferencias de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, basándose en la potencia de subbanda de alta frecuencia del circuito 55 de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y en una o múltiples cantidades de características del circuito 53 de cálculo de cantidad de características.

[Procesamiento de aprendizaje de coeficientes del dispositivo de aprendizaje de coeficientes]

A continuación, se describirá el procesamiento de aprendizaje de coeficientes con el dispositivo 50 de aprendizaje de coeficientes de la Figura 15 con referencia al diagrama de flujo de la Figura 16.

Obsérvese que el procesamiento en las etapas S151 a S155 en el diagrama de flujo de la Figura 16 es similar al procesamiento en las etapas S111 y S113 a S116 del diagrama de flujo de la Figura 12, aparte de que la señal que se introduce en el dispositivo 50 de aprendizaje de coeficientes es una señal maestra de banda ancha, por lo que se omitirá su descripción.

Es decir, en la etapa S156, el circuito 56 de agrupamiento de diferencias de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia agrupa múltiples (una gran cantidad de tramas de tiempo) de vectores de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia obtenidos de la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia en 64 grupos, por ejemplo, y calcula vectores representativos para cada grupo. Un ejemplo de un método de agrupamiento puede ser utilizar el agrupamiento por medios k, por ejemplo. El circuito 56 de agrupamiento de diferencias de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia establece un vector de centro de gravedad para cada grupo, que se obtiene como resultado de realizar el agrupamiento por medios k, como el vector representativo para cada grupo. Téngase en cuenta que el método de agrupamiento y el número de grupos no se limitan a las descripciones anteriores, y que se pueden utilizar otros métodos.

Además, el circuito 56 de agrupamiento de diferencias de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia usa un vector de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia obtenido de la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia en una trama de tiempo J para medir la distancia desde los 64 vectores representativos, y determina un índice CID(J) para el grupo al que pertenece el vector representativo que tiene la distancia más corta. Téngase en cuenta que el índice CID(J) toma valores enteros de 1 al número de grupos (64 en este ejemplo). El circuito 56 de agrupamiento de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia emite así el vector representativo y suministra el índice CID(J) al circuito 57 de estimación de coeficientes.

En la etapa S157, el circuito 57 de estimación de coeficientes realiza el cálculo de un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada para cada grupo, para cada grupo que tiene el mismo índice CID(J) (que pertenece al mismo grupo), de múltiples combinaciones de la cantidad de características y (eb-sb) número de potencia de subbanda de alta frecuencia suministrada a la misma trama de tiempo desde el circuito 55 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia y el circuito 53 de cálculo de cantidad de características. Obsérvese que el método para calcular los coeficientes con el circuito 57 de estimación de coeficientes es similar al método del circuito 24 de estimación de coeficientes del dispositivo 20 de aprendizaje de coeficientes en la Figura 9, pero no hace falta decir que se puede utilizar otro método.

Según el procesamiento descrito anteriormente, el aprendizaje se realiza para los vectores representativos para cada uno de los múltiples grupos en el espacio de características de la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia preestablecida en el circuito 37 de codificación de alta frecuencia del dispositivo 30 de codificación en la Figura 11, y para el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada emitido por el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia del dispositivo 40 de decodificación de la Figura 13 utilizando de antemano una señal maestra de banda ancha, por lo que se obtiene una salida favorable en cuanto a varias señales de entrada que se introducen en el dispositivo 30 de codificación y se pueden obtener diversas cadenas de códigos de entrada introducidas en el dispositivo 40 de decodificación y, por lo tanto, las señales musicales se pueden reproducir con una mayor calidad de sonido.

Además, los datos de coeficientes para calcular la potencia de subbanda de alta frecuencia en el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del dispositivo 30 de codificación y el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del dispositivo 40 de decodificación pueden manejarse de la siguiente manera con respecto a la codificación y decodificación de señales. Es decir, al utilizar datos de coeficientes que difieren según el tipo de señal de entrada, el coeficiente de la misma se puede registrar al principio de la cadena de códigos.

Por ejemplo, modificando los datos de coeficientes según las señales de un discurso o jazz, etc., se puede mejorar la eficiencia de codificación.

La figura 17 muestra una cadena de códigos obtenida de esta manera.

La cadena de códigos A de la Figura 17 es la de una voz codificada, y los datos de coeficientes a, óptimos para una voz, se graban en la cabecera.

Por el contrario, la cadena de código B de la Figura 17 es la del jazz codificado, y los datos de coeficientes p, óptimos para el jazz, se registran en la cabecera.

Dichos múltiples tipos de datos de coeficientes pueden prepararse aprendiendo previamente con tipos similares de señales musicales, y los datos de coeficientes pueden seleccionarse mediante el dispositivo 30 de codificación con la información de género tal como la registrada en la cabecera de la señal de entrada. Alternativamente, el género puede determinarse realizando un análisis de la forma de onda de la señal y, por lo tanto, seleccionando los datos del coeficiente. Es decir, dicho método de análisis de género para señales no está restringido en particular.

También, si el tiempo de cálculo lo permite, el dispositivo de aprendizaje descrito anteriormente puede integrarse en el dispositivo 30 de codificación, el procesamiento puede realizarse utilizando los coeficientes de una señal dedicada del mismo y, como se muestra en la cadena de códigos C en la Figura 17, finalmente, su coeficiente puede registrarse en la cabecera.

Las ventajas de utilizar este método se describirán a continuación.

Hay muchas ubicaciones en una señal de entrada en donde las formas de las potencias de subbanda de alta frecuencia son similares. Al utilizar esta característica que tienen muchas señales de entrada, aprender el coeficiente para estimar la potencia de subbanda de alta frecuencia, individualmente para cada señal de entrada, permite reducir la redundancia causada por la existencia de ubicaciones similares de potencia de subbanda de alta frecuencia y permite aumentar la eficiencia de codificación. También, la estimación de la potencia de la subbanda de alta frecuencia se puede realizar con mayor precisión que los coeficientes de aprendizaje para estimar estadísticamente la potencia de la subbanda de alta frecuencia con múltiples señales.

También, como se ha mostrado anteriormente, se puede hacer un arreglo en donde los datos de coeficientes aprendidos de la señal de entrada en caso de codificación se inserten una vez en varias tramas.

<3. Tercera realización>

[Ejemplo de configuración funcional de dispositivo de codificación]

Obsérvese que, según la descripción anterior, el ID de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia se emite como datos codificados de alta frecuencia, desde el dispositivo 30 de codificación al dispositivo 40 de decodificación, pero el índice de coeficientes para obtener el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada puede establecerse como los datos codificados de alta frecuencia.

En este caso, el dispositivo 30 de codificación está configurado como se muestra en la Figura 18, por ejemplo. Obsérvese que en la Figura 18, las partes correspondientes al caso de la Figura 11 tienen los mismos números de referencia adjuntos a las mismas, y su descripción se omitirá según sea apropiado.

El dispositivo 30 de codificación de la Figura 18 difiere del dispositivo 30 de codificación de la Figura 11 en que no se proporciona el circuito 39 de decodificación de baja frecuencia, y en otros puntos es el mismo.

Con el dispositivo 30 de codificación de la Figura 18, el circuito 34 de cálculo de cantidad de características usa la señal de subbanda de baja frecuencia suministrada desde el circuito 33 de división de subbandas para calcular la potencia de subbanda de baja frecuencia como cantidad de características, y la suministra al circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

También, los múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada encontrados mediante análisis de regresión de antemano y los índices de coeficientes que identifican dichos coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada se correlacionan y registran en el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

Específicamente, se preparan de antemano múltiples conjuntos del coeficiente A<ib>(kb) y el coeficiente B<ib>para las diversas subbandas utilizadas para calcular la Expresión (2) descrita anteriormente, como coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. Por ejemplo, estos coeficientes A<ib>(kb) y coeficiente B<ib>se encuentran de antemano con un análisis de regresión utilizando un método de mínimos cuadrados, con la potencia de subbanda de baja frecuencia como variables explicativas y la potencia de subbanda de alta frecuencia como variable explicada. En el análisis de regresión, se usa una señal de entrada compuesta por señales de subbanda de baja frecuencia y señales de subbanda de alta frecuencia como señal maestra de banda ancha.

El circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia usa el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada y la cantidad de características del circuito 34 de cálculo de cantidad de características para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada registrado para calcular la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia de cada subbanda del lado de alta frecuencia, y los suministra al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia compara la potencia de subbanda de alta frecuencia obtenida de la señal de subbanda de alta frecuencia suministrada desde el circuito 33 de división de subbandas y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

Como resultado de la comparación, de los múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia suministra, al circuito 37 de codificación de alta frecuencia, un índice de coeficientes del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada que ha obtenido la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia más cercana a la potencia de subbanda de alta frecuencia. En otras palabras, se selecciona un índice de coeficientes del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, para el que se selecciona una señal de alta frecuencia de la señal de entrada que se realizará en el momento de la decodificación, es decir, una señal de alta frecuencia decodificada más cercana al valor verdadero.

[Procesamiento de codificación del dispositivo de codificación]

A continuación, se describirá el procesamiento de codificación realizado por el dispositivo 30 de codificación en la Figura 18 con referencia al diagrama de flujo de la Figura 19. Obsérvese que el procesamiento de la etapa S181 a la etapa S183 es similar al de la etapa S111 a la etapa S113 en la Figura 12, por lo que se omitirá su descripción.

En la etapa S184, el circuito 34 de cálculo de cantidad de características usa la señal de subbanda de baja frecuencia del circuito 33 de división de subbandas para calcular la cantidad de características, y la suministra al circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

Específicamente, el circuito 34 de cálculo de cantidad de características realiza el cálculo de la Expresión (1) descrita anteriormente para calcular, como cantidad de características, la potencia de subbanda de baja frecuencia, potencia(ib,J), de la trama J (donde 0 < J) para cada subbanda ib (donde sb-3 < ib < sb) en el lado de baja frecuencia. Es decir, la potencia de subbanda de baja frecuencia, potencia(ib,J), se calcula tomando la raíz cuadrática media de los valores de muestra para cada muestra de las señales de subbanda de baja frecuencia que forman la trama J como un logaritmo.

En la etapa S185, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula una potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, en función de la cantidad de características del circuito 34 de cálculo de cantidad de características, y la suministra al circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

Por ejemplo, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia usa el coeficiente A<ib>(kb) y el coeficiente B<ib>que se registran previamente como coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada y la potencia de subbanda de baja frecuencia, potencia (kb,J) (donde sb-3 < kb < sb), para realizar el cálculo de la Expresión (2) descrita anteriormente, y calcula la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,J).

Es decir, el coeficiente A<ib>(kb) para cada subbanda se multiplica por la potencia de subbanda de baja frecuencia, la potencia(kb,J), para cada subbanda del lado de baja frecuencia, suministrada como la cantidad de características, y además el coeficiente B<ib>se añade a la suma de las potencias de subbanda de baja frecuencia multiplicada por los coeficientes, y se convierte en la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,J). La potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia se calcula para cada subbanda del lado de alta frecuencia en donde el índice es de sb+1 a eb.

También, el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia realiza el cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada registrado de antemano. Por ejemplo, supóngase que el índice de coeficientes es 1 a K (donde 2 < K), y K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada se preparan de antemano. En este caso, para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, las potencias de subbanda de pseudoalta frecuencia se calculan para cada subbanda.

En la etapa S186, el circuito 36 de cálculo de la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, basándose en la señal de subbanda de alta frecuencia del circuito 33 de división de subbandas y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia del circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia realiza un cálculo similar al de la Expresión (1) descrita anteriormente para las señales de subbanda de alta frecuencia del circuito 33 de división de subbandas, y calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) en la trama J. Obsérvese que, según la presente realización, todas las subbandas de las señales de subbanda de baja frecuencia y subbandas de las señales de subbanda de alta frecuencia se identifican utilizando un índice ib.

A continuación, el circuito 36 de cálculo de la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia realiza un cálculo similar al de la Expresión (14) descrita anteriormente, y encuentra la diferencia entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) en la trama J, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,J). Por lo tanto, para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, se obtiene una diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<dif>(ib,J), para cada subbanda del lado de alta frecuencia en donde el índice es de sb+1 a eb.

En la etapa S187, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (15) para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada y calcula la suma cuadrada de la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia.

[Expresión 15]

Obsérvese que en la Expresión (15), la suma de las diferencias cuadradas E(J, id) muestra la suma cuadrada de la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia de la trama J, encontrada para el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada en donde el índice de coeficientes es id. También, en la Expresión (15), potencia<dif>(ib,J,id) representa la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia potencia<dif>(ib,J) de la trama J de la subbanda en donde el índice es ib, que se encuentra para el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada en donde el índice de coeficientes es id. La suma de las diferencias cuadradas E(J,id) se calcula para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

La suma de las diferencias cuadradas E (J, id) así obtenida muestra el grado de similitud entre la potencia de subbanda de alta frecuencia calculada a partir de la señal de alta frecuencia real y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calculada utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, en donde el índice del coeficiente es id.

Es decir, se indica el error de los valores de estimación en cuanto al valor real de la potencia de subbanda de alta frecuencia. En consecuencia, cuanto menor sea la suma de las diferencias cuadráticas E(J, id), más cerca de la señal de alta frecuencia real está la señal de alta frecuencia decodificada obtenida mediante el cálculo utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. En otras palabras, se puede decir que el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada que tiene una suma mínima de diferencias cuadradas E(J, id) es el coeficiente de estimación óptimo para el procesamiento de extensión de banda de frecuencia que se realiza en el momento de decodificar una cadena de códigos de salida.

Por lo tanto, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia selecciona la suma de las diferencias cuadradas de las K sumas de diferencias cuadradas E(J,id) cuyo valor es el más pequeño, y suministra el índice de coeficientes que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada correspondiente a la suma de sus diferencias cuadradas, al circuito 37 de codificación de alta frecuencia.

En la etapa S188, el circuito 37 de codificación de alta frecuencia codifica el índice de coeficientes suministrado desde el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y suministra los datos codificados de alta frecuencia obtenidos como resultado de ello al circuito 38 de multiplexación.

Por ejemplo, en la etapa S188, se realiza una codificación por entropía o similar en cuanto al índice de coeficientes. Por lo tanto, la cantidad de información de los datos codificados de alta frecuencia enviados al dispositivo 40 de decodificación puede comprimirse. Obsérvese que los datos codificados de alta frecuencia pueden ser cualquier tipo de información siempre que la información pueda obtener un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada óptimo y, por ejemplo, el índice de coeficientes se puede utilizar como datos codificados de alta frecuencia, sin cambios.

En la etapa S189, el circuito 38 de multiplexación multiplexa los datos codificados de baja frecuencia suministrados desde el circuito 32 de codificación de baja frecuencia y los datos codificados de alta frecuencia suministrados desde el circuito 37 de codificación de alta frecuencia, emite la cadena de códigos de salida obtenida como resultado de ello y finaliza el procesamiento de codificación.

Por lo tanto, emitiendo los datos codificados de alta frecuencia, obtenidos codificando el índice de coeficientes, como cadena de códigos de salida, junto con los datos codificados de baja frecuencia, el dispositivo 40 de decodificación que recibe la entrada de esta cadena de códigos de salida puede obtener el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada que es óptimo para el procesamiento de extensión de banda de frecuencia. De este modo, se pueden obtener señales con mayor calidad de sonido.

[Ejemplo de configuración funcional de dispositivo de decodificación]

Además, el dispositivo 40 de decodificación para introducir, como cadena de códigos de entrada, y decodificar, la cadena de códigos de salida emitida desde el dispositivo 30 de codificación en la Figura 18, está configurado como se muestra en la Figura 20, por ejemplo. Obsérvese que en la Figura 20, las partes correspondientes al caso de la Figura 13 tienen los mismos números de referencia adjuntos a las mismas, y se omitirá su descripción.

El dispositivo 40 de decodificación de la Figura 20 es el mismo que el dispositivo 40 de decodificación de la Figura 13, desde el punto de estar compuesto por el circuito 41 de demultiplexación a través del circuito 48 de síntesis, pero difiere del dispositivo 40 de decodificación de la Figura 13 en el punto en que la señal de baja frecuencia decodificada del circuito 42 de decodificación de baja frecuencia no se suministra al circuito 44 de cálculo de cantidad de características.

En el dispositivo 40 de decodificación de la Figura 20, el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia registra de antemano el mismo coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada que el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada registrado por el circuito 35 de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia en la Figura 18. Es decir, un conjunto del coeficiente A<ib>(kb) y el coeficiente B<ib>que sirven como el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada encontrado por el análisis de regresión de antemano se correlaciona con el índice de coeficientes y se registra.

El circuito 45 de decodificación de alta frecuencia decodifica los datos codificados de alta frecuencia suministrados desde el circuito 41 de demultiplexación, y suministra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada mostrado con el índice de coeficientes obtenido como resultado de lo mismo al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

[Procesamiento de decodificación del dispositivo de decodificación]

A continuación, se describirá el procesamiento de decodificación realizado con el dispositivo 40 de decodificación en la Figura 20 con referencia al diagrama de flujo de la Figura 21.

El proceso de decodificación se inicia cuando la cadena de códigos de salida emitida desde el dispositivo 30 de codificación se suministra como una cadena de códigos de entrada al dispositivo 40 de decodificación. Obsérvese que el procesamiento de la etapa S211 a la etapa S213 es similar al procesamiento de la etapa S131 a la etapa S133 en la Figura 14, por lo que se omitirá su descripción.

En la etapa S214, el circuito 44 de cálculo de cantidad de características usa la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada del circuito 43 de división de subbandas para calcular la cantidad de características, y la suministra al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. Específicamente, el circuito 44 de cálculo de cantidad de características realiza el cálculo de la Expresión (1) descrita anteriormente y calcula la potencia de subbanda de baja frecuencia, potencia(ib,J) de la trama J (donde 0 < J) como la cantidad de características, para las diversas subbandas del lado de baja frecuencia ib.

En la etapa S215, el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia realiza la decodificación de los datos codificados de alta frecuencia suministrados desde el circuito 41 de demultiplexación, y suministra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada mostrado por el índice de coeficientes obtenido como resultado de lo mismo al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. Es decir, de los múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada registrados previamente en el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia, se emite el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada mostrado en el índice de coeficientes obtenido mediante la decodificación.

En la etapa S216, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, basándose en la cantidad de características suministrada desde el circuito 44 de cálculo de cantidad de características y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada suministrado desde el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia, y lo suministra al circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas.

Es decir, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada usa los coeficientes A<ib>(kb) y B<ib>que sirven como coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, y la potencia de subbanda de baja frecuencia, potencia(kb,J), (donde sb-3 < kb < sb) como la cantidad de características, para realizar el cálculo en la Expresión (2) descrita anteriormente, y calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. Por lo tanto, se obtiene una potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada para cada subbanda del lado de alta frecuencia en donde el índice es de sb+1 a eb.

En la etapa S217, el circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas genera una señal de alta frecuencia decodificada, basándose en la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada suministrada del circuito 43 de división de subbandas y la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada suministrada del circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

Específicamente, el circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas realiza el cálculo en la Expresión (1) descrita anteriormente, utilizando la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada, y calcula la potencia de subbanda de baja frecuencia para cada subbanda del lado de baja frecuencia. El circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas usa entonces la potencia de subbanda de baja frecuencia obtenida y la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada para realizar el cálculo de la Expresión (3) descrita anteriormente, y calcula una cantidad de ganancia G(ib,J) para cada subbanda del lado de alta frecuencia.

Además, el circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas usa la cantidad de ganancia G(ib,J) y la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada para realizar el cálculo de la Expresión (5) y la Expresión (6) descritas anteriormente, y genera una señal de subbanda de alta frecuencia x3(ib,n) para cada subbanda del lado de alta frecuencia.

Es decir, el circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas somete la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada x(ib,n) a un ajuste de amplitud, según la relación entre la potencia de subbanda de baja frecuencia y la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada y, como resultado de ello, somete además la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada x2(ib,n) obtenida a modulación de frecuencia. Por lo tanto, la señal del componente de frecuencia de subbanda del lado de baja frecuencia se convierte en una señal del componente de frecuencia de la subbanda del lado de alta frecuencia, y se obtiene una señal de subbanda de alta frecuencia x3(ib,n).

El procesamiento que obtiene por lo tanto las señales de subbanda de alta frecuencia para cada subbanda es como se describe a continuación con mayor detalle.

Supóngase que cuatro subbandas dispuestas de forma continua en una región de frecuencia se denominan bloque de bandas, y una banda de frecuencia se divide de modo que un bloque de bandas (de aquí en adelante denominado particularmente bloque de baja frecuencia) está formado por cuatro subbandas en donde los índices en el lado de baja frecuencia son de sb a sb-3. En este momento, por ejemplo, la banda formada por subbandas en donde los índices en el lado de alta frecuencia son sb+1 a sb+4 se considera un bloque de bandas. Obsérvese que, de aquí en adelante, un bloque de bandas en el lado de alta frecuencia, es decir, compuesto por subbandas en donde los índices son sb+1 o mayores, se denomina particularmente bloque de alta frecuencia.

Ahora, se pone el enfoque en una subbanda que constituye un bloque de alta frecuencia y se genera una señal de subbanda de alta frecuencia de la subbanda de la misma (de aquí en adelante denominada subbanda de enfoque). En primer lugar, el circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas identifica la subbanda del bloque de baja frecuencia que está en la misma relación de posición que la posición de la subbanda de interés en el bloque de alta frecuencia.

Por ejemplo, si el índice de la subbanda de interés es sb+1, la subbanda de interés es una banda que tiene la frecuencia más baja del bloque de alta frecuencia, por lo que una subbanda de bloques de baja frecuencia en la misma relación de posición que la subbanda de interés se convierte en una subbanda en donde el índice es sb-3.

Por lo tanto, una vez identificada la subbanda del bloque de baja frecuencia en la misma relación de posición que la subbanda de interés, la potencia de subbanda de baja frecuencia y la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada de su subbanda, y la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada de la subbanda de interés, se utilizan para generar la señal de subbanda de alta frecuencia de la subbanda de interés.

Es decir, la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada y la potencia de subbanda de baja frecuencia se sustituyen en la Expresión (3), y se calcula una cantidad de ganancia según la relación de sus potencias. La cantidad de ganancia calculada se multiplica por la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada y, además, la señal de subbanda de baja frecuencia decodificada que se ha multiplicado por la cantidad de ganancia se somete a modulación de frecuencia con el cálculo de la Expresión (6), y se convierte en la señal de subbanda de alta frecuencia de la subbanda de interés.

Con el procesamiento anterior, se obtiene una señal de subbanda de alta frecuencia para cada subbanda del lado de alta frecuencia. Posteriormente, el circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas realiza además el cálculo en la Expresión (7) descrita anteriormente, encuentra la suma de las diversas señales de subbanda de alta frecuencia obtenidas y genera la señal de alta frecuencia decodificada. El circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas suministra la señal de alta frecuencia decodificada obtenida al circuito 48 de síntesis, y el procesamiento avanza a la etapa S217 hasta la etapa S218.

En la etapa S218, el circuito 48 de síntesis sintetiza la señal de baja frecuencia decodificada del circuito 42 de decodificación de baja frecuencia y la señal de alta frecuencia decodificada del circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas, y emite esto como una señal de salida. Posteriormente, finaliza el proceso de decodificación.

Como se describió anteriormente, según el dispositivo 40 de decodificación, se obtiene un índice de coeficientes a partir de los datos codificados de alta frecuencia que se obtienen desmultiplexando la cadena de códigos de entrada, y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada mostrado por su índice de coeficientes se usa para calcular la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, por lo que se puede mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia. Por lo tanto, las señales musicales se pueden reproducir con una mayor calidad de sonido.

<4. Cuarta realización>

[Procesamiento de codificación del dispositivo de codificación]

También, anteriormente se ha descrito un ejemplo de un caso en donde solo se incluye el índice de coeficientes en los datos codificados de alta frecuencia, pero se puede incluir otra información.

Por ejemplo, si el índice de coeficientes se incluye en los datos codificados de alta frecuencia, el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, que obtiene la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada más cercana a la potencia de subbanda de alta frecuencia de la señal de alta frecuencia real, puede conocerse en el lado del dispositivo 40 de decodificación.

Sin embargo, una diferencia de aproximadamente el mismo valor que la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<dif>(ib,J), calculada con el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, se produce en la potencia de subbanda de alta frecuencia real (valor verdadero) y la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada (valor estimado) obtenida en el lado del dispositivo 40 de decodificación.

Ahora, si no solo se incluye el índice de coeficientes, sino también la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia de cada subbanda en los datos codificados de alta frecuencia, el error general de la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada en cuanto a la potencia de subbanda de alta frecuencia real se puede conocer en el lado del dispositivo 40 de decodificación. Por lo tanto, la precisión de estimación para la potencia de subbanda de alta frecuencia se puede mejorar aún más, utilizando este error.

El procesamiento de codificación y el procesamiento de decodificación en el caso de que se incluya una diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia en los datos codificados de alta frecuencia se describirán a continuación con referencia a los diagramas de flujo de la Figura 22 y la Figura 23.

En primer lugar, se describirá el procesamiento de codificación realizado con el dispositivo 30 de codificación en la Figura 18 con referencia al diagrama de flujo de la Figura 22. Obsérvese que el procesamiento de la etapa S241 a la etapa S246 es similar al procesamiento de la etapa S181 a la etapa S186 en la Figura 19, por lo que se omitirá su descripción.

En la etapa S247, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia realiza el cálculo de la Expresión (15) descrita anteriormente y calcula la suma de la diferencia cuadrada E(J,id) para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia selecciona una suma de diferencias cuadradas que tiene el valor más pequeño de las sumas de diferencias cuadradas (J,id) y suministra, al circuito 37 de codificación de alta frecuencia, el índice de coeficientes que muestra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada correspondiente a la suma de sus diferencias cuadradas.

Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia suministra la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<dif>(ib,J), para cada subbanda, encontrada para el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada correspondiente a la suma seleccionada de las diferencias cuadradas, al circuito 37 de codificación de alta frecuencia.

En la etapa S248, el circuito 37 de codificación de alta frecuencia codifica el índice de coeficientes y la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia suministrados del circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, y suministra los datos codificados de alta frecuencia obtenidos como resultado de ello al circuito 38 de multiplexación.

Por lo tanto, la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia para cada subbanda en el lado de alta frecuencia, en donde el índice es de sb+1 a eb, es decir, el error de estimación en la potencia de subbanda de alta frecuencia, se suministra como datos codificados de alta frecuencia al dispositivo 40 de decodificación.

Una vez obtenidos los datos codificados de alta frecuencia, posteriormente, se realiza el procesamiento en la etapa S249 y finaliza el procesamiento de codificación, pero el procesamiento en la etapa S249 es similar al procesamiento en la etapa S189 en la Figura 19, por lo que se omitirá su descripción.

Como se describió anteriormente, cuando la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia se incluye en los datos codificados de alta frecuencia, la precisión de estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia se puede mejorar aún más en el dispositivo 40 de decodificación, y se pueden obtener señales musicales con mayor calidad de sonido.

[Procesamiento de decodificación del dispositivo de decodificación]

A continuación, se describirá el procesamiento de decodificación realizado con el dispositivo 40 de decodificación en la Figura 20 con referencia al diagrama de flujo de la Figura 23. Obsérvese que el procesamiento de la etapa S271 a la etapa S274 es similar al procesamiento de la etapa S211 a la etapa S214 en la Figura 21, por lo que se omitirá su descripción.

En la etapa S275, el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia realiza la decodificación de los datos codificados de alta frecuencia suministrados desde el circuito 41 de demultiplexación. El circuito 45 de decodificación de alta frecuencia suministra entonces el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada indicado por el índice de coeficientes obtenido mediante la decodificación, y la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia de cada subbanda obtenida mediante decodificación, al circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

En la etapa S276, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, basándose en la cantidad de característica suministrada desde el circuito 44 de cálculo de cantidad de características y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada suministrado desde el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia. Obsérvese que, en la etapa S276, se realiza un procesamiento similar al de la etapa S216 en la Figura 21.

En la etapa S277, el circuito 46 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada añade la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia suministrada desde el circuito 45 de decodificación de alta frecuencia a la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, establece esta como la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada final y la suministra al circuito 47 de generación de señales de alta frecuencia decodificadas. Es decir, a la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada para cada subbanda calculada se suma la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia de la misma subbanda.

Posteriormente, se realiza el procesamiento en la etapa S278 y la etapa S279 y se finaliza el procesamiento de decodificación, pero el procesamiento en la presente descripción es el mismo que en la etapa S217 y la etapa S218 en la Figura 21, por lo que se omitirá su descripción.

Como se describió anteriormente, el dispositivo 40 de decodificación obtiene el índice de coeficientes y la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia a partir de los datos codificados de alta frecuencia obtenidos mediante la demultiplexación de la cadena de códigos de entrada. El dispositivo 40 de decodificación calcula entonces la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada indicado por el índice de coeficientes y la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia. Por lo tanto, se puede mejorar la precisión de estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia y las señales musicales se pueden reproducir con una mayor calidad de sonido.

Obsérvese que se puede considerar la diferencia en los valores estimados de la potencia de subbanda de alta frecuencia que se produce entre el dispositivo 30 de codificación y el dispositivo 40 de decodificación, es decir, la diferencia entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia y la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada (de aquí en adelante denominada diferencia de estimación dentro del dispositivo).

En tal caso, por ejemplo, la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia que sirve como datos codificados de alta frecuencia puede corregirse con la diferencia de estimación dentro del dispositivo, o la diferencia de estimación dentro del dispositivo puede incluirse en los datos codificados de alta frecuencia, y la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia puede corregirse mediante la diferencia de estimación dentro del dispositivo en el lado del dispositivo 40 de decodificación. Además, la diferencia de estimación dentro del dispositivo puede registrarse de antemano en el lado del dispositivo 40 de decodificación, donde el dispositivo 40 de decodificación añade la diferencia de estimación dentro del dispositivo a la diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia y realiza correcciones. Por lo tanto, se puede obtener una señal de alta frecuencia decodificada más cercana a la señal de alta frecuencia real.

<5. Quinta realización>

Obsérvese que el dispositivo 30 de codificación en la Figura 18 se describe de tal modo que el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia selecciona, como la suma de las diferencias cuadradas E(J,id) como indicador, una suma óptima de diferencias cuadradas de múltiples índices de coeficientes, pero se puede utilizar un indicador diferente de una suma de diferencias cuadradas para seleccionar el índice de coeficientes.

Por ejemplo, un valor de evaluación que considere el valor medio cuadrático, el valor máximo y el valor medio, etc., de la diferencia residual entre la potencia de subbanda de alta frecuencia y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia puede utilizarse como indicador para seleccionar el índice de coeficientes. En tal caso, el dispositivo 30 de codificación de la Figura 18 realiza el procesamiento de codificación mostrado en el diagrama de flujo de la Figura 24.

A continuación, se describirá el procesamiento de codificación con el dispositivo 30 de codificación con referencia al diagrama de flujo de la Figura 24. Obsérvese que el procesamiento de la etapa S301 a la etapa S305 es similar al procesamiento de la etapa S181 a la etapa S185 en la Figura 19, por lo que se omitirá su descripción. Tras realizarse el procesamiento de la etapa S301 a la etapa S305, se calcula la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia para cada subbanda para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

En la etapa S306, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor de evaluación Res(id,J) utilizando la trama actual J que está sometida a procesamiento, para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia usa la señal de subbanda de alta frecuencia para cada subbanda suministrada desde el circuito 33 de división de subbandas para realizar un cálculo similar al de la Expresión (1) descrita anteriormente, y calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) en la trama J. Téngase en cuenta que, según la presente realización, todas las subbandas de las señales de subbanda de baja frecuencia y las subbandas de las señales de subbanda de alta frecuencia se identifican utilizando el índice ib.

Tras obtener la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (16) y calcula el valor cuadrático medio residual Res<estand>(id,J).

[Expresión 16]

Es decir, para cada subbanda en el lado de alta frecuencia en donde el índice va de sb+1 a eb, se encuentra la diferencia entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) de la trama J y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), y la suma cuadrada de la diferencia de lo mismo se convierte en el valor cuadrático medio residual Res<estand>(id,J). Obsérvese que la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), representa una potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia de la trama J de una subbanda en donde el índice es ib, que se encuentra para un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada en donde el índice de coeficientes es id.

A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (17) y calcula el valor máximo residual Res<máx>(id,J).

[Expresión 17]

Resmáx (id, J) = máx ¡ b { I Potencia (ib, J) — Potenciaest ( i b, id, J) | }

• ■ ■ (17) Obsérvese que en la Expresión (17), máx<ib>{|potencia(ib,J)-potencia<est>(ib,id,J) |} representa el mayor de los valores absolutos de la diferencia entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), de cada subbanda en donde el índice es de sb+1 a eb, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J). En consecuencia, el valor máximo de los valores absolutos de la diferencia entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), en la trama J y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), se convierte en el valor máximo residual Res<máx>(id,J).

Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (18) y calcula el valor medio residual Res<promed>(id,J).

[Expresión 18]

Es decir, para cada subbanda en el lado de alta frecuencia en donde el índice es de sb+1 a eb, se encuentra la diferencia entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia (ib,J) de la trama J, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), y se encuentra la suma total de estas diferencias. El valor absoluto de los valores obtenidos dividiendo la suma de diferencias obtenida por el número de subbandas (eb-sb) en el lado de alta frecuencia se convierte en el valor medio residual Res<promed>(id,J). El valor medio residual Res<promed>(id,J) en la presente descripción representa el tamaño de los valores medios de la diferencia estimada de varias subbandas cuyo signo se ha tenido en cuenta.

Además, al obtener el valor cuadrático medio residual Res<estand>(id,J), el valor máximo residual Res<máx>(id,J) y el valor medio residual Res<promed>(id,J), el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (19) y calcula un valor de evaluación final Res(id,J).

[Expresión 19]

R 6 S ( i d ,J)=::RGSestancl( ¡d, J)"Í~Wmáx^R^Smáx( ¡d, J)“^ Wpromed^RGSpromed^ ^ * * * ( 19 ) Es decir, el valor cuadrático medio residual Res<estand>(id,J), el valor máximo residual Res<máx>(id,J) y el valor medio residual Res<promed>(id,J) se suman con ponderación y se convierten en un valor de evaluación final Res(id,J). Téngase en cuenta que en la Expresión (19), W<máx>y W<promed>son ponderaciones preestablecidas y, por ejemplo, pueden ser W<máx>= 0,5, W<promed>= 0,5 o similares.

El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia realiza el procesamiento descrito anteriormente y calcula el valor de evaluación Res(id,J) para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, es decir, para cada uno de los K índices de coeficientes id.

En la etapa S307, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia selecciona un índice de coeficientes id, basándose en el valor de evaluación Res(id,J) para cada índice de coeficientes id encontrado.

El valor de evaluación Res(id,J) obtenido con el procesamiento anterior indica el grado de similitud entre la potencia de subbanda de alta frecuencia calculada a partir de la señal de alta frecuencia real y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calculada utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, en donde el índice de coeficientes es id. Es decir, esto muestra el tamaño del error de estimación del componente de alta frecuencia.

En consecuencia, cuanto menor sea el valor de evaluación Res(id,J), se obtendrá una señal de alta frecuencia decodificada que esté más cerca de la señal de alta frecuencia real, debido al cálculo que utiliza el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. Por lo tanto, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia selecciona un valor de evaluación en donde, de los K valores de evaluación Res(id,J), el valor es mínimo y suministra, al circuito 37 de codificación de alta frecuencia, el índice de coeficientes que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada correspondiente a su valor de evaluación.

Tras la emisión del índice de coeficientes al circuito 37 de codificación de alta frecuencia, posteriormente se realiza el procesamiento en la etapa S308 y la etapa S309 y finaliza el procesamiento de codificación, pero este procesamiento es similar al de la etapa S188 y la etapa S189 en la Figura 19, por lo que se omitirá su descripción.

Como se ha mostrado anteriormente, con el dispositivo 30 de codificación, se usa el valor de evaluación Res(id,J) calculado a partir del valor cuadrático medio residual Res<estand>(id,J), el valor máximo residual Res<máx>(id,J) y el valor medio residual Res<promed>(id,J), y se selecciona un índice de coeficientes óptimo para el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

Al utilizar el valor de evaluación Res(id,J), la precisión de estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia puede evaluarse utilizando más escalas de evaluación en comparación con el caso de utilizar la suma de diferencias cuadradas, por lo que se puede seleccionar un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada más adecuado. Por lo tanto, con el dispositivo 40 de decodificación que recibe la entrada de la cadena de códigos de salida, se puede obtener un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada que es óptimo para el procesamiento de extensión de banda de frecuencia, y se pueden obtener señales con mayor calidad de sonido.

<Modificación 1>

También, al realizar el procesamiento de codificación descrito anteriormente para cada trama de señal de entrada, los índices de coeficientes que difieren para cada trama consecutiva pueden seleccionarse en una región constante que tenga poca varianza temporal de la potencia de subbanda de alta frecuencia para cada subbanda del lado de alta frecuencia de la señal de entrada.

Es decir, con tramas consecutivas que forman una región constante de la señal de entrada, la potencia de subbanda de alta frecuencia es aproximadamente el mismo valor de cada trama, por lo que para estas tramas se debe seleccionar el mismo índice de coeficientes de forma continua. Sin embargo, en segmentos de estas tramas consecutivas, el índice de coeficientes seleccionado por trama puede cambiar y, en consecuencia, el componente de alta frecuencia del audio reproducido en el lado del dispositivo 40 de decodificación puede dejar de ser constante. El audio reproducido puede causar molestias desde el punto de vista auditivo.

Ahora, en el caso de seleccionar un índice de coeficientes con el dispositivo 30 de codificación, también se pueden considerar los resultados de estimación del componente de alta frecuencia con la trama que es temporalmente anterior. En tal caso, el dispositivo 30 de codificación de la Figura 18 realiza el procesamiento de codificación mostrado en el diagrama de flujo de la Figura 25.

A continuación, se describirá el procesamiento de codificación con el dispositivo 30 de codificación con referencia al diagrama de flujo de la Figura 25. Obsérvese que el procesamiento de la etapa S331 a la etapa S336 es similar al procesamiento de la etapa S301 a la etapa S306 en la Figura 24, por lo que se omitirá su descripción.

En la etapa S337, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula el valor de evaluación ResP(id,J) que usa una trama pasada y una trama actual.

Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia registra la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia para cada subbanda, obtenida utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del índice de coeficientes finalmente seleccionado para la trama (J-1) que es temporalmente una trama antes de la trama J a procesar. Ahora, el índice de coeficientes finalmente seleccionado es el índice de coeficientes que es codificado por el circuito 37 de codificación de alta frecuencia y emitido por el dispositivo 40 de decodificación.

A continuación, se dirá que el índice de coeficientes id seleccionado particularmente en la trama (J-1) es id<seleccionado>(J-1). Además, la descripción continuará donde la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia de la subbanda que tiene el índice de ib (donde sb+1 < ib < eb), obtenida utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del índice de coeficientes id<seleccionado>(J-l), como potencia<est>(ib, id<seleccionado>(J-l), J-1).

El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula primero la siguiente Expresión (20) y calcula un valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>(id,J).

[Expresión 20]

eb

<ResPestand>( i d, J) = I {PotenCÍaest ( i b,<i defeccionado>(J -1 ) , J - 1 )

i b = s b 1

—Potenciaest( ib , id, J)}2 ■ ■ ■ (20)

Es decir, para cada subbanda en el lado de alta frecuencia en donde el índice va de sb+1 a eb, la diferencia se encuentra entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id<seleccionado>(J-l), J-1) de la trama (J-1) y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J) de la trama J. La suma cuadrada de la diferencia de lo mismo se convierte entonces en el valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>(id,J). Obsérvese que la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), representa la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia de la trama J de una subbanda en donde el índice es ib, que se encuentra para el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada en donde el índice de coeficientes es id.

En la presente descripción, el valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>(id,J) es una suma de las diferencias cuadradas de la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia entre tramas temporalmente consecutivas, por lo que cuanto menor sea el valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>(id,J), menor será el cambio temporal que habrá en el valor estimado del componente de alta frecuencia.

A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (21) y calcula un valor máximo residual estimado ResP<máx>(id,J).

[Expresión 21]

RGsPmáx<( ¡ d ,>J) — máx ¡<b {>I Potenciaest ( i<b ,>i<dseleccionado>(d 1), d 1)

-Potenciaest (ib, id, J)¡] ■ ■ ■ (21)

Obsérvese que en la Expresión (21), máx<ib>{|potencia<est>(ib, id<seleccionado>(J-1),J-1)-potencia<est>(ib,id,J)|} representa el mayor de los valores absolutos de la diferencia entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id<seleccionado>(J-1),J-1) de cada subbanda en donde el índice es sb+1 a eb, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id, J). En consecuencia, el valor máximo de los valores absolutos de la diferencia en la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia entre tramas temporalmente consecutivas se convierte en el valor máximo residual estimado ResP<máx>(id, J).

Cuanto menor sea el valor del valor máximo residual estimado ResP<máx>(id,J), más cerca estarán los resultados de la estimación de los componentes de alta frecuencia entre tramas consecutivas.

Tras haberse obtenido el valor máximo residual estimado ResP<máx>(id,J), a continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (22) y calcula un valor medio residual estimado ResP<promed>(id,J).

[Expresión 22]

Es decir, para cada subbanda en el lado de alta frecuencia en donde el índice va de sb+1 a eb, la diferencia se encuentra entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id<seleccionado>(J-1),J-1) de la trama (J-1) y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J) de la trama J. El valor absoluto del valor obtenido al dividir la suma de las diferencias en las diversas subbandas por el número de subbandas en el lado de alta frecuencia (eb-sb) se convierte en el valor medio residual estimado ResP<promed>(id,J). El valor medio residual estimado ResP<promed>(id,J) en la presente descripción representa el tamaño medio de la diferencia en los valores estimados de las subbandas entre tramas cuyo signo se tiene en cuenta.

Además, al obtener el valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>(id,J), el valor máximo residual estimado ResP<máx>(id,J) y el valor medio residual estimado ResP<promed>(id,J), el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (23) y calcula el valor de evaluación ResP(id,J).

[Expresión 23]

ResP(id, J) —ResPestand(id, J) Wmáx ^ RbsPmáx(id, J)

”i"Wpromed ^ R@sPpromed ( ¡ d, J) . . . (23) Es decir, el valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>(id,J), el valor máximo residual estimado ResP<máx>(id, J) y el valor medio residual estimado ResP<promed>(id,J) se suman con ponderación y se convierten en el valor de evaluación ResP(id,J). Téngase en cuenta que en la Expresión (23), W<máx>y W<promed>son ponderaciones preestablecidas y, por ejemplo, pueden ser W<máx>= 0,5, W<promed>= 0,5 o similares.

Por lo tanto, una vez que se ha calculado el valor de evaluación ResP(id,J) que usa una trama pasada y una trama actual, el procesamiento avanza desde la etapa S337 a la etapa S338.

En la etapa S338, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (24) y calcula un valor de evaluación final Res<todo>(id,J).

[Expresión 24]

ResBn(id.J)=Res(id. J)+Wp(J)xResP(id. J) ■ ■ -(24) Es decir, el valor de evaluación Res(id,J) y el valor de evaluación ResP(id,J) encontrados se añaden con ponderación. Obsérvese que en la Expresión (24), W<p>(J) es una ponderación que se define por la siguiente Expresión (25), por ejemplo.

[Expresión 25]

Además, la potencia<r>(J) en la Expresión (25) es un valor definido por la siguiente Expresión (26).

[Expresión 26]

La potencia<r>(J) en la presente descripción representa el promedio de las diferencias en la potencia de subbanda de alta frecuencia de la trama (J-1) y la trama J. También, según la expresión (25), cuando W<p>(J) es un valor en un intervalo predeterminado donde la potencia<r>(J) está cerca de 0, W<p>(J) pasa a ser un valor más cercano a 1 a medida que potencia<r>(J) se hace más pequeño, y se convierte en 0 cuando potencia<r>(J) es un valor mayor que el intervalo predeterminado.

Ahora, en el caso de que la potencia<r>(J) sea un valor dentro del intervalo predeterminado cercano a 0, el promedio de la diferencia de la potencia de subbanda de alta frecuencia entre tramas consecutivas se reduce en una cierta cantidad. En otras palabras, la variación temporal de los componentes de alta frecuencia de la señal de entrada es pequeña, por lo que la trama actual de la señal de entrada es una región constante.

Cuanto más estables sean los componentes de alta frecuencia de la señal de entrada, más cerca estará la ponderación W<p>(J) de un valor que se acerca a 1 y, a la inversa, cuanto más inestables sean los componentes de alta frecuencia, más se acercará el valor a 0. En consecuencia, con el valor de evaluación Res<todo>(id, J) mostrado en la Expresión (24), cuanto menor sea la variación temporal en los componentes de alta frecuencia de la señal de entrada, mayor será la relación de contribución del valor de evaluación ResP(id,J), en donde el resultado de la comparación de los resultados de la estimación de los componentes de alta frecuencia con la trama inmediatamente anterior sirve como escala de evaluación.

En consecuencia, con la región constante de la señal de entrada, se selecciona un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, que puede obtener resultados de estimación cerca de los componentes de alta frecuencia en la trama inmediatamente anterior, y el audio se puede reproducir de forma más natural con alta calidad de sonido en el lado del dispositivo 40 de decodificación. Por el contrario, con una región no constante de la señal de entrada, el elemento para el valor de evaluación ResP(id,J) en el valor de evaluación Res<todo>(id,J) pasa a ser 0, y se obtiene una señal de alta frecuencia decodificada que está más cerca de la señal de alta frecuencia real.

El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia realiza el procesamiento anterior y calcula un valor de evaluación Res<todo>(id,J) para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

En la etapa S339, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia selecciona un índice de coeficientes id, basándose en el valor de evaluación Res<todo>(id, J) para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada que se encuentre.

El valor de evaluación Res<todo>(id, J) obtenido con el procesamiento anterior combina linealmente el valor de evaluación Res(id,J) y el valor de evaluación ResP(id,J), utilizando la ponderación. Como se ha descrito anteriormente, cuanto menor sea el valor del valor de evaluación Res(id,J), se puede obtener una señal de alta frecuencia decodificada que esté más cerca de la señal de alta frecuencia real. Además, cuanto menor sea el valor del valor de evaluación ResP(id,J), se puede obtener una señal de alta frecuencia decodificada que esté más cerca de la señal de alta frecuencia decodificada de la trama inmediatamente anterior.

En consecuencia, cuanto menor sea el valor de evaluación Res<todo>(id,J), más adecuada será la señal de alta frecuencia decodificada. Por lo tanto, de los K valores de evaluación Res<todo>(id,J), el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia selecciona un valor de evaluación que tiene el valor más pequeño y suministra el índice de coeficientes que indica el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada correspondiente a su valor de evaluación, al circuito 37 de codificación de alta frecuencia.

Tras seleccionar el índice de coeficientes, posteriormente se realiza el procesamiento en la etapa S340 y la etapa S341 y finaliza el procesamiento de codificación, pero el procesamiento en la presente descripción es similar a la etapa S308 y la etapa S309 en la Figura 24, por lo que se omitirá su descripción.

Como se ha mostrado anteriormente, con el dispositivo 30 de codificación, se usa el valor de evaluación Res<todo>(id,J) que se obtiene al combinar linealmente el valor de evaluación Res (id, J) y el valor de evaluación ResP(id,J), y se selecciona un índice de coeficientes óptimo del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

Al utilizar el valor de evaluación Res<todo>(id,J), similar al caso de utilizar el valor de evaluación Res(id,J), se puede seleccionar un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada más adecuadamente mediante más escalas de evaluación. De forma adicional, al utilizar el valor de evaluación Res<todo>(id, J), se pueden suprimir las variaciones temporales en la región constante de los componentes de alta frecuencia de la señal que se va a reproducir en el lado del dispositivo 40 de decodificación, y se puede obtener una señal con mayor calidad de sonido.

<Modificación 2>

Ahora, con el procesamiento de extensión de banda de frecuencia, si se quiere obtener una calidad de sonido más alta para el audio, más importantes serán las subbandas en el lado de baja frecuencia desde el punto de vista de la escucha. Es decir, de las diversas subbandas en el lado de alta frecuencia, cuanto mayor sea la precisión de estimación de la subbanda más cercana al lado de baja frecuencia, mayor será la calidad de audio que se puede reproducir.

Ahora, en el caso de que se calcule un valor de evaluación para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, se pueden ponderar las subbandas en el lado de muy baja frecuencia. En tal caso, el dispositivo 30 de codificación de la Figura 18 realiza el procesamiento de codificación mostrado en el diagrama de flujo de la Figura 26.

A continuación, se describirá el procesamiento de codificación por el dispositivo 30 de codificación con referencia al diagrama de flujo de la Figura 26. Obsérvese que el procesamiento de la etapa S371 a la etapa S375 es similar al procesamiento de la etapa S331 a la etapa S335 en la Figura 25, por lo que se omitirá su descripción.

En la etapa S376, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor de evaluación ResW<banda>(id,J) utilizando una trama actual J a procesar, para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia usa la señal de subbanda de alta frecuencia de las diversas subbandas suministradas desde el circuito 33 de división de subbandas para realizar un cálculo similar al de la Expresión (1) descrita anteriormente, y calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) en la trama J.

Tras obtener la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (27) y calcula un valor medio residual Res<estand>W<banda>(id, J).

[Expresión 27]

Es decir, para cada subbanda del lado de alta frecuencia en donde el índice es sb+1 a eb, se encuentra la diferencia entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) de la trama J y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), y la ponderación W<banda>(ib) para cada subbanda se multiplica por la diferencia de las mismas. La suma cuadrada de la diferencia que se multiplica por la ponderación W<banda>(ib) se convierte en el valor cuadrático medio residual Res<estand>W<banda>(id,<j>).

Ahora, la ponderación W<banda>(ib) (en donde sb+1 < ib < eb) se define mediante la siguiente Expresión (28), por ejemplo. Cuanto más cerca del lado de baja frecuencia esté la subbanda, mayor será el valor de la ponderación W<banda>(ib).

[Expresión 28]

Wbanda( ib ) = ~ 3 7x i b 4 ■ ■ ■ (28)

A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula el valor máximo residual Res<máx>W<banda>(id, J). Específicamente, el valor máximo del valor absoluto de aquellos que han tenido la ponderación W<banda>(ib) multiplicado por la diferencia entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), de las diversas subbandas en donde el índice va de sb+1 a eb y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), se convierte en el valor máximo residual Res<máx>W<banda>(id, J).

También, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula el valor medio residual Res<promed>W<banda>(id, J).

Específicamente, para cada subbanda en donde el índice es sb+1 a eb, las diferencias entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J) se encuentran y se multiplican por la ponderación W<banda>(ib), y se encuentra la suma total de las diferencias multiplicada por la ponderación W<banda>(ib). El valor absoluto del valor obtenido dividiendo la suma total de las diferencias obtenidas por el número de subbandas (eb-sb) en el lado de alta frecuencia es el valor medio residual Res<promed>W<banda>(id, J).

Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula el valor de evaluación ResW<banda>(id, J). Es decir, la suma del valor cuadrático medio residual Res<estand>W<banda>(id, J), el valor máximo residual Res<máx>W<banda>(id,J) que se ha multiplicado por la ponderación W<máx>y el valor medio residual Res<promed>W<banda>(id, J) que se ha multiplicado por la ponderación W<promed>, es el valor de evaluación ResW<banda>(id, J).

En la etapa S377, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula el valor de evaluación ResPW<banda>(id,J) que usa una trama pasada y una trama actual.

Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia registra la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia para cada subbanda, obtenida utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del índice de coeficientes finalmente seleccionado, para una trama (J-1) que es temporalmente una trama anterior a la trama J a procesar.

El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula primero un valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>W<banda>(id,J). Es decir, para cada subbanda en el lado de alta frecuencia en donde el índice es sb+1 a eb, las diferencias entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id<seleccionado>(J-1),J-1) y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id, J), se encuentran y multiplican por la ponderación W<banda>(ib). La suma cuadrada de las diferencias multiplicada por la ponderación W<banda>(ib) es el valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>W<banda>(id,J).

A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor máximo residual estimado ResP<máx>W<banda>(id, J). Específicamente, aquel que es el valor máximo de los valores absolutos obtenidos multiplicando la ponderación W<banda>(ib) por las diferencias entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id<seleccionado>(J-1),J-1) para cada subbanda en donde el índice es sb+1 a eb, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), se toma como el valor máximo residual estimado ResP<máx>W<banda>(id, J).

A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor medio residual estimado ResP<promed>W<banda>(id,J). Específicamente, las diferencias entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id<seleccionado>(J-1),J-1) para cada subbanda en donde el índice es sb+1 a eb, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), se encuentran y se multiplican por la ponderación W<banda>(ib). El valor absoluto del valor obtenido dividiendo la suma total de las diferencias que se multiplican por la ponderación W<banda>(ib) por el número de subbandas (eb-sb) en el lado de alta frecuencia es el valor medio residual estimado ResP<promed>W<banda>(id,J).

Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia encuentra la suma del valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>W<banda>(id,J), el valor máximo residual estimado ResP<máx>W<banda>(id, J) que se ha multiplicado por la ponderación W<máx>, y el valor medio residual estimado ResP<promed>W<banda>(id,J) que se ha multiplicado por la ponderación W<promed>se toma como el valor de evaluación ResPW<banda>(id,J).

En la etapa S378, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia añade el valor de evaluación ResW<banda>(id,J) y el valor de evaluación ResPW<banda>(id, J) que se ha multiplicado por la ponderación W<p>(J) en la Expresión (25), y calcula un valor de evaluación final Res<todo>W<banda>(id,J). El valor de evaluación Res<todo>W<banda>(id, J) en la presente descripción se calcula para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

Posteriormente, se realiza el procesamiento de la etapa S379 a la etapa S381 y se finaliza el procesamiento de codificación, pero el procesamiento en la presente descripción es similar al procesamiento de la etapa S339 a la etapa S341 en la Figura 25, por lo que se omitirá su descripción. Obsérvese que en la etapa S379, de los K índices de coeficientes, se selecciona el que tiene el menor valor de evaluación Res<todo>W<banda>(id, J).

Por lo tanto, cada subbanda se pondera de modo que la ponderación se sitúe más hacia una subbanda en el lado de banda baja, por lo que se puede obtener audio con una calidad de sonido más alta en el lado del dispositivo 40 de decodificación.

Obsérvese que con la descripción anterior, la selección del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada se realiza en función del valor de evaluación Res<todo>W<banda>(id, J), pero el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada se puede seleccionar en función del valor de evaluación ResW<banda>(id, J).

<Modificación 3>

Además, la audición humana tiene la naturaleza de detectar mejor una banda de frecuencia cuando la amplitud (potencia) de la banda de frecuencia es grande, por lo que el valor de evaluación puede calcularse para cada coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada de tal modo que la ponderación se coloque en una subbanda que tenga mayor potencia.

En tal caso, el dispositivo 30 de codificación de la Figura 18 realiza el procesamiento de codificación mostrado en el diagrama de flujo de la Figura 27. A continuación, se describirá el procesamiento de codificación con el dispositivo 30 de codificación con referencia al diagrama de flujo de la Figura 27. Obsérvese que el procesamiento de la etapa S401 a la etapa S405 es similar al procesamiento de la etapa S331 a la etapa S335 en la Figura 25, por lo que se omitirá su descripción.

En la etapa S406, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor de evaluación ResW<potencia>(id,J) que utiliza la trama actual J que está sometida a procesamiento, para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia usa una señal de subbanda de alta frecuencia para cada subbanda suministrada desde el circuito 33 de división de subbandas para realizar un cálculo similar a la Expresión (1) descrita anteriormente, y calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), en la trama J.

Tras obtener la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula la siguiente Expresión (29) y calcula el valor cuadrático medio residual Res<estand>W<potencia>(id,J).

[Expresión 29]

o [Potencia (ib, J) - Potencia est (ib, id, J)}}

• • ■ (29) Es decir, se encuentran las diferencias entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), para cada subbanda en el lado de alta frecuencia en donde el índice es de sb+1 a eb, y una ponderación W<potencia>(potencia(ib, J)) para cada subbanda se multiplica por estas diferencias. La suma cuadrada de las diferencias multiplicada por la ponderación W<potencia>(potencia(ib,J)) es el valor cuadrático medio residual Res<estand>W<potencia>(id, J).

Ahora, la ponderación W<potencia>(potencia(ib, J)) (donde sb+1 < ib < eb) se define mediante la siguiente expresión (30), por ejemplo. El valor de la ponderación W<potencia>(potencia(ib,J)) aumenta a medida que aumenta la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) de la subbanda de la misma.

[Expresión 30]

A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor máximo residual Res<máx>W<potencia>(id, J). Específicamente, aquel que es el valor máximo de los valores absolutos obtenidos al multiplicar la ponderación W<potencia>(potencia(ib,J)) por las diferencias entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) para cada subbanda en donde el índice es sb+1 a eb, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), es el valor máximo residual Res<máx>W<potencia>(id, J).

También, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor medio residual Res<promed>W<potencia>(id, J).

Específicamente, se encuentran las diferencias entre la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J) para cada subbanda en donde el índice es sb+1 a eb, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), y se multiplican por la ponderación W<potencia>(potencia (ib,J)), y se encuentra la suma total de las diferencias multiplicada por la ponderación W<potencia>(potencia (ib, J)). El valor absoluto del valor obtenido dividiendo la suma total obtenida de las diferencias por el número de subbandas (eb-sb) en el lado de alta frecuencia es el valor medio residual Res<promed>W<potencia>(id, J).

Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula el valor de evaluación ResW<potencia>(id,J). Es decir, la suma del valor cuadrático medio residual Res<estand>W<potencia>(id, J), el valor máximo residual Res<máx>W<potencia>(id,J) que se ha multiplicado por la ponderación W<máx>y el valor medio residual Res<promed>W<potencia>(id, J) que se ha multiplicado por la ponderación W<promed>, es el valor de evaluación ResW<potencia>(id, J).

En la etapa S407, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor de evaluación ResPW<potencia>(id,J) que usa una trama pasada y una trama actual.

Específicamente, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia registra la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia para cada subbanda, obtenida utilizando el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del índice de coeficientes finalmente seleccionado, para la trama (J-1) que es temporalmente una trama antes de la trama J a procesar.

El circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula primero un valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>W<potencia>(id,J). Es decir, para cada subbanda en el lado de alta frecuencia en donde el índice es sb+1 a eb, las diferencias entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id<seleccionado>(J-1),J-1) y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id, J), se encuentran y multiplican por la ponderación W<potencia>(potencia (ib, J)). La suma cuadrada de las diferencias multiplicada por la ponderación W<potencia>(potencia(ib,J)) es el valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>W<potencia>(id,J).

A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor máximo residual estimado ResP<máx>W<potencia>(id,J). Específicamente, aquel que es el valor absoluto del valor máximo de las diferencias entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id<seleccionado>(J-1 ),J-1 ) para cada subbanda en donde el índice es sb+1 a eb, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id, J), multiplicado por la ponderación W<potencia>(potencia(ib, J)), es el valor máximo residual estimado ResP<máx>W<potencia>(id,J).

A continuación, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia calcula un valor medio residual estimado ResP<promed>W<potencia>(id,J). Específicamente, las diferencias entre la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib, id<seleccionado>(J-1),J-1) para cada subbanda en donde el índice es sb+1 a eb, y la potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia, potencia<est>(ib,id,J), se encuentran y se multiplican por la ponderación W<potencia>(potencia (ib, J)). El valor absoluto del valor obtenido dividiendo la suma total de las diferencias que se multiplican por la ponderación W<potencia>(potencia (ib, J)) por el número de subbandas (eb-sb) en el lado de alta frecuencia es el valor medio residual estimado ResP<promed>W<potencia>(id,J).

Además, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia encuentra la suma del valor cuadrático medio residual estimado ResP<estand>W<potencia>(id, J), el valor máximo residual estimado ResP<máx>W<potencia>(id, J) que se ha multiplicado por la ponderación W<máx>, y el valor medio residual estimado ResP<promed>W<potencia>(id, J) que se ha multiplicado por la ponderación W<promed>, y toma esto como valor de evaluación ResW<potencia>(id, J).

En la etapa S408, el circuito 36 de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia añade el valor de evaluación ResW<potencia>(id,J) y el valor de evaluación ResPW<potencia>(id, J) que se ha multiplicado por la ponderación W<p>(J) en la Expresión (25), y calcula un valor de evaluación final Res<todo>W<potencia>(id,J). El valor de evaluación Res<todo>W<potencia>(id, J) en la presente descripción se calcula para cada uno de los K coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

Posteriormente, se realiza el procesamiento de la etapa S409 a la etapa S411 y se finaliza el procesamiento de codificación, pero el procesamiento en la presente descripción es similar al procesamiento de la etapa S339 a la etapa S341 en la Figura 25, por lo que se omitirá su descripción. Obsérvese que en la etapa S409, de los índices de coeficientes K, se selecciona el que tiene el menor valor de evaluación Res<todo>W<potencia>(id, J).

Por lo tanto, para que la ponderación se sitúe más lejos en una subbanda que tenga mayor potencia, cada subbanda se pondera, por lo que se puede obtener audio con una calidad de sonido más alta en el lado del dispositivo 40 de decodificación.

Obsérvese que con la descripción anterior, la selección del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada se realiza en función del valor de evaluación Res<todo>W<potencia>(id, J), pero el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada puede seleccionarse basándose en el valor de evaluación ResW<potencia>(id, J).

<6. Sexta realización>

[Configuración del dispositivo de aprendizaje de coeficientes]

Ahora, un conjunto de coeficiente A<ib>(kb) y coeficiente B<ib>que sirven como los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada se correlaciona con el índice de coeficientes y se registra en el dispositivo 40 de decodificación en la Figura 20. Por ejemplo, una vez que los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada de 128 índices de coeficientes se hayan registrado en el dispositivo 40 de decodificación, se necesita una región grande como región de grabación para la memoria que registra estos coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada y similares.

Por lo tanto, se puede hacer que una parte de varios coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada sean coeficientes compartidos, y la región de grabación necesaria para registrar los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada puede hacerse más pequeña. En tal caso, el dispositivo de aprendizaje de coeficientes que encuentra los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada mediante aprendizaje está configurado como se muestra en la Figura 28, por ejemplo.

El dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes está compuesto por un circuito 91 de división de subbandas, un circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia, un circuito 93 de cálculo de cantidad de características y un circuito 94 de estimación de coeficientes.

Múltiples fragmentos de datos de melodía o similares utilizados para el aprendizaje se suministran al dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes como señales maestras de banda ancha. Una señal maestra de banda ancha es una señal que incluye múltiples componentes de subbanda de alta frecuencia y múltiples componentes de subbanda de baja frecuencia.

El circuito 91 de división de subbandas está compuesto por un filtro de paso de banda o similar, divide la señal maestra de banda ancha suministrada en múltiples señales de subbanda y las suministra al circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia y al circuito 93 de cálculo de cantidad de características. Específicamente, la señal de subbanda de alta frecuencia de cada subbanda en el lado de alta frecuencia, en donde el índice es de sb+1 a eb, se suministra al circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia, y la señal de subbanda de baja frecuencia de cada subbanda en el lado de baja frecuencia, en donde el índice es de sb-3 a sb, se suministra al circuito 93 de cálculo de cantidad de características.

El circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia de las diversas señales de subbanda de alta frecuencia suministradas desde el circuito 91 de división de subbandas, y suministra esto al circuito 94 de estimación de coeficientes. El circuito 93 de cálculo de cantidad de características calcula la potencia de subbanda de baja frecuencia como una cantidad de características, basándose en las diversas señales de subbanda de baja frecuencia suministradas desde el circuito 91 de división de subbandas, y suministra esto al circuito 94 de estimación de coeficientes.

El circuito 94 de estimación de coeficientes genera un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada utilizando la potencia de subbanda de alta frecuencia del circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia y la cantidad de características del circuito 93 de cálculo de cantidad de características para realizar un análisis de regresión, y envía esto al dispositivo 40 de decodificación.

[Descripción del procesamiento de aprendizaje de coeficientes]

A continuación, se describirá el procesamiento de aprendizaje de coeficientes realizado por el dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes con referencia al diagrama de flujo de la Figura 29.

En la etapa S431, el circuito 91 de división de subbandas divide cada una de las múltiples señales maestras de banda ancha suministradas en múltiples señales de subbanda. El circuito 91 de división de subbandas suministra la señal de subbanda de alta frecuencia de la subbanda en donde el índice es sb+1 a eb al circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia, y suministra la señal de subbanda de baja frecuencia de la subbanda en donde el índice es de sb-3 a sb al circuito 93 de cálculo de cantidad de características.

En la etapa S432, el circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia realiza un cálculo similar a la Expresión (1) descrita anteriormente y calcula la potencia de subbanda de alta frecuencia para las diversas señales de subbanda de alta frecuencia suministradas desde el circuito 91 de división de subbandas, y las suministra al circuito 94 de estimación de coeficientes.

En la etapa S433, el circuito 93 de cálculo de cantidad de características realiza un cálculo similar a la Expresión (1) descrita anteriormente y calcula la potencia de subbanda de baja frecuencia como una cantidad de características para las diversas señales de subbanda de baja frecuencia suministradas desde el circuito 91 de división de subbandas, y las suministra al circuito 94 de estimación de coeficientes.

Por lo tanto, la potencia de subbanda de alta frecuencia y la potencia de subbanda de baja frecuencia se suministran al circuito 94 de estimación de coeficientes para las diversas tramas de las múltiples señales maestras de banda ancha.

En la etapa S434, el circuito 94 de estimación de coeficientes realiza un análisis de regresión utilizando un método de mínimos cuadrados y calcula el coeficiente A<ib>(kb) y el coeficiente B<ib>para cada subbanda del lado de alta frecuencia ib (donde sb+1 < ib < eb) en donde el índice es de sb+1 a eb.

Obsérvese que con el análisis de regresión, la potencia de subbanda de baja frecuencia suministrada desde el circuito 93 de cálculo de cantidad de características es una variable explicativa, y la potencia de subbanda de alta frecuencia suministrada desde el circuito 92 de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia es una variable explicada. También, el análisis de regresión se realiza utilizando la potencia de subbanda de baja frecuencia y la potencia de subbanda de alta frecuencia para todas las tramas, que constituyen todas las señales maestras de banda ancha suministradas al dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes.

En la etapa S435, el circuito 94 de estimación de coeficientes usa el coeficiente A<ib>(kb) y el coeficiente B<ib>encontrados para cada subbanda ib para encontrar el vector residual para cada trama de la señal maestra de banda ancha.

Por ejemplo, el circuito 94 de estimación de coeficientes resta la suma de la suma total de la potencia de subbanda de baja frecuencia, potencia(kb,J), que se ha multiplicado por el coeficiente A<ib>(kb) (donde sb-3 < kb < sb), y el coeficiente B<ib>, de la potencia de subbanda de alta frecuencia, potencia(ib,J), para cada subbanda ib (donde sb+1 < ib < eb) de la trama J, y obtiene el residuo. El vector formado por los residuos de cada subbanda ib de la trama J es el vector residual.

Obsérvese que el vector residual se calcula para todas las tramas que constituyen la totalidad de la señal maestra de banda ancha suministrada al dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes.

En la etapa S436, el circuito 94 de estimación de coeficientes normaliza los vectores residuales encontrados en las diversas tramas. Por ejemplo, el circuito 94 de estimación de coeficientes normaliza el vector residual encontrando el valor de dispersión del residuo de la subbanda ib de los vectores residuales para todas las tramas, y divide el residuo de la subbanda ib de los diversos vectores residuales por la raíz cuadrada del valor de dispersión para cada subbanda.

En la etapa S437, el circuito 94 de estimación de coeficientes agrupa los vectores residuales para todas las tramas normalizadas por medios k o similares.

Por ejemplo, una envolvente de frecuencia promedio para todas las tramas, obtenida cuando se realiza la estimación de la potencia de subbanda de alta frecuencia utilizando el coeficiente A<ib>(kb) y el coeficiente B<ib>, se denomina envolvente de frecuencia promedio SA. Además, se dirá que una envolvente de frecuencia predeterminada que tiene una potencia mayor que la envolvente de frecuencia promedio SA es una envolvente de frecuencia SH, y que una envolvente de frecuencia predeterminada que tiene una potencia menor que la envolvente de frecuencia promedio SA es una envolvente de frecuencia SL.

En este momento, la agrupación de vectores residuales se realiza de modo que cada uno de los vectores residuales de los coeficientes, para los que se obtiene una envolvente de frecuencia cercana a la envolvente de frecuencia promedio SA, la envolvente de frecuencia SH y la envolvente de frecuencia SL, pertenezca a un grupo CA, un grupo CH y un grupo CL, respectivamente. En otras palabras, la agrupación se realiza de modo que el vector residual para cada trama pertenezca a uno del grupo CA, grupo CH o grupo Cl .

Con el procesamiento de extensión de banda de frecuencia que estima los componentes de alta frecuencia basándose en la correlación entre los componentes de baja frecuencia y los componentes de alta frecuencia, al calcular el vector residual utilizando el coeficiente A<ib>(kb) y el coeficiente B<ib>obtenidos con el análisis de regresión, cuanto más lejos esté la subbanda hacia el lado de alta frecuencia, mayor será el residuo a partir de sus características. Por lo tanto, si el vector residual se agrupa sin cambios, se coloca una mayor ponderación en las subbandas más alejadas del lado de alta frecuencia y se realiza el procesamiento.

Por el contrario, con el dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes, al normalizar el vector residual con el valor de dispersión del valor residual para cada subbanda, la dispersión de los residuos de cada subbanda a primera vista es igual, y la agrupación se realiza ponderando las diversas subbandas por igual.

En la etapa S438, el circuito 94 de estimación de coeficientes selecciona uno de los grupos del grupo CA, el grupo CH o el grupo CL, como un grupo a procesar.

En la etapa S439, el circuito 94 de estimación de coeficientes usa la trama del vector residual que pertenece al grupo seleccionado como el grupo a procesar, para calcular el coeficiente A<ib>(kb) y el coeficiente B<ib>de las diversas subbandas ib (donde sb+1 < ib < eb), con análisis de regresión.

Es decir, si se dice que la trama del vector residual que pertenece al grupo a procesar se denomina trama a procesar, la potencia de subbanda de baja frecuencia y la potencia de subbanda de alta frecuencia para todas las tramas a procesar son entonces variables explicativas y variables explicadas, y se realiza un análisis de regresión utilizando un método de mínimos cuadrados. Por lo tanto, se obtienen un coeficiente A<ib>(kb) y un coeficiente B<ib>para cada subbanda ib.

En la etapa S440, el circuito 94 de estimación de coeficientes usa el coeficiente A<ib>(kb) y el coeficiente B<ib>obtenidos con el procesamiento en la etapa S439 para todas las tramas a procesar, y encuentra el vector residual. Obsérvese que, en la etapa S440, se realiza un procesamiento similar al de la etapa S435, y se encuentran los vectores residuales para las diversas tramas a procesar.

En la etapa S441, el circuito 94 de estimación de coeficientes normaliza los vectores residuales de las diversas tramas a procesar que se obtienen en el procesamiento de la etapa S440, realizando un procesamiento similar al de la etapa s 436. Es decir, el residuo se divide por la raíz cuadrada del valor de dispersión y cada subbanda realiza la normalización de los vectores residuales.

En la etapa S442, el circuito 94 de estimación de coeficientes agrupa los vectores residuales para todas las tramas a procesar que se han normalizado, por medios k o similares. El número de grupos aquí se define de la siguiente manera. Por ejemplo, en el dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes, en el caso de generar coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada con índice de 128 coeficientes, el número de tramas a procesar se multiplica por 128, y el número obtenido dividiendo esto por el número de todas las tramas es el número de grupos. Ahora, el número de todas las tramas es el número total de todas las tramas de todas las señales maestras de banda ancha suministradas al dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes.

En la etapa S443, el circuito 94 de estimación de coeficientes encuentra un vector de centro de gravedad para los diversos grupos obtenidos con el procesamiento en la etapa S442.

Por ejemplo, un grupo obtenido mediante la agrupación en la etapa S442 corresponde al índice de coeficientes, y en el dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes, se asigna un índice de coeficientes a cada grupo, y se encuentra el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada de cada índice de coeficientes.

Específicamente, supóngase que en la etapa S438 se selecciona el grupo CA como el grupo a procesar, y en la etapa S442 F se obtiene el número F de grupos mediante el agrupamiento en la etapa S442. Ahora, al centrarse en un grupo CF de entre los grupos F, el número de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del índice de coeficientes del grupo CF se establece como el coeficiente A<ib>(kb), que es un elemento de correlación lineal del coeficiente A<ib>(ib) encontrado para el grupo CA en la etapa S439. También, la suma del vector que realiza el procesamiento inverso de la normalización (normalización inversa) realizada en la etapa S441 en cuanto al vector de centro de gravedad del grupo CF encontrado en la etapa S443 y el coeficiente B<ib>encontrado en la etapa S439 es el coeficiente B<ib>que es un elemento constante del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. La normalización inversa en este caso es, en el caso de que la normalización realizada en la etapa S441 divida el residuo por la raíz cuadrada del valor de dispersión para cada subbanda, por ejemplo, un procesamiento que multiplica el mismo valor por el tiempo de normalización (raíz cuadrada del valor de dispersión para cada subbanda) de los elementos del vector de centro de gravedad del grupo CF.

Es decir, el conjunto del coeficiente A<ib>(kb) obtenido en la etapa S439 y el coeficiente B<ib>encontrado como se describió anteriormente se convierte en el coeficiente estimado de la potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada del índice de coeficientes del grupo CF. En consecuencia, cada uno de los grupos F obtenidos mediante el agrupamiento tiene un coeficiente compartido A<ib>(kb) encontrado para el grupo CA, como un elemento de correlación lineal del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

En la etapa S444, el dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes determina si todos los grupos del grupo CA, el grupo CH y el grupo CL se han procesado o no como grupos a procesar. En la etapa S444, en el caso de que se determine que aún no se han procesado todos los grupos, el procesamiento vuelve a la etapa S438 y se repite el procesamiento descrito anteriormente. Es decir, el siguiente grupo se selecciona como el que se va a procesar, y se calcula un coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada.

Por el contrario, en la etapa S444, en el caso de que se determine que se han procesado todos los grupos, se obtiene un número predeterminado de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada que se van a encontrar, por lo que el procesamiento avanza a la etapa S445.

En la etapa S445, el circuito 94 de estimación de coeficientes envía el índice de coeficientes encontrado y el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada al dispositivo 40 de decodificación y hace que esto se registre, y finaliza el procesamiento de aprendizaje de coeficientes.

Por ejemplo, de los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada enviados al dispositivo 40 de decodificación, varios tienen el mismo coeficiente A<ib>(kb) que el elemento de correlación lineal. Por lo tanto, en cuanto al coeficiente A<ib>(kb) que comparten, el dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes corresponde a un índice de elementos de correlación lineal (puntero) que es información que identifica el coeficiente A<ib>(kb) del mismo, y en cuanto al índice de coeficientes, corresponde al índice de elementos de correlación lineal y al coeficiente B<ib>, que es un elemento constante.

El dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes suministra el índice de elementos de correlación lineal (puntero) y el coeficiente A<ib>(kb) correspondientes y el índice de coeficientes y el índice de elementos de correlación lineal (puntero) y el coeficiente B<ib>correspondientes al dispositivo 40 de decodificación, y lo registra en la memoria dentro del circuito 45 de decodificación de alta frecuencia del dispositivo 40 de decodificación. Por lo tanto, al registrar múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, con respecto a elementos de correlación lineal compartidos, si se almacena un índice de elementos de correlación lineal (puntero) en la región de grabación para los diversos coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, la región de grabación puede mantenerse considerablemente más pequeña.

En este caso, el índice de elementos de correlación lineal y el coeficiente A<ib>(kb) se correlacionan y se registran en la memoria dentro del circuito 45 de decodificación de alta frecuencia, por lo que el índice de elementos de correlación lineal y el coeficiente B<ib>se pueden obtener del índice de coeficientes, y además el coeficiente A<ib>(kb) se puede obtener del índice de elementos de correlación lineal.

Obsérvese que, como resultado del análisis realizado por el presente solicitante, se puede ver que incluso si se comparten aproximadamente tres patrones de los elementos de correlación lineal de los múltiples coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada, hay muy poco deterioro de la calidad del sonido desde la perspectiva de la escucha del audio sometido a un procesamiento de extensión de banda de frecuencia. En consecuencia, según el dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes, la calidad del sonido de las voces después del procesamiento de extensión de banda de frecuencia no se deteriora, y una región de grabación necesaria para registrar el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada puede ser menor.

Como se ha mostrado anteriormente, el dispositivo 81 de aprendizaje de coeficientes genera y emite el coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada de cada índice de coeficientes a partir de la señal maestra de banda ancha suministrada.

Obsérvese que el procesamiento de aprendizaje de coeficientes en la Figura 29 se describe como la normalización de un vector residual, pero en una o ambas de las etapas S436 o S441, no es necesario realizar la normalización del vector residual.

También, se puede hacer un arreglo en donde se lleve a cabo la normalización del vector residual y no se comparten los elementos de correlación lineal del coeficiente de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada. En tal caso, después del procesamiento de normalización en la etapa S436, el vector residual normalizado se agrupa en el mismo número de grupos que el número de coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada que se van a encontrar. Se usan tramas de los vectores residuales que pertenecen a los diversos grupos, se realiza un análisis de regresión para cada grupo y se generan los coeficientes de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada para los diversos grupos.

La serie de procesamiento descrita anteriormente puede ejecutarse con hardware o puede ejecutarse con software. En el caso de ejecutar la serie de procesamiento con software, un programa que constituye el software del mismo se instala desde un medio de grabación de programas en un ordenador que tiene hardware dedicado incorporado o un ordenador personal de uso general o similar, por ejemplo, que puede ejecutar varios tipos de funciones mediante la instalación de varios tipos de programas.

La Figura 30 es un diagrama en bloque que muestra un ejemplo de configuración de hardware del ordenador que ejecuta con un programa la serie de procesamiento descrita anteriormente.

En el ordenador, una CPU 101, ROM (Memoria de Solo Lectura) 102 y RAM (Memoria de Acceso Aleatorio) 103 están conectadas mutuamente mediante un bus 104.

Además, una interfaz 105 de entrada/salida está conectada al bus 104. Una unidad 106 de entrada compuesta por un teclado, un ratón, un micrófono o similar, una unidad 107 de salida compuesta por una pantalla, un altavoz o similar, una unidad 108 de almacenamiento compuesta por un disco duro o una memoria no volátil o similar, una unidad 109 de comunicación compuesta por una interfaz de red o similar, y una unidad 110 para controlar un medio extraíble 111, tal como un disco magnético, un disco óptico, un disco magneto-óptico o una memoria de semiconductores o similar, se conecta a la interfaz 105 de entrada/salida.

Con un ordenador configurado como se describió anteriormente, por ejemplo, la CPU 101 carga en la RAM 103 el programa almacenado en la unidad 108 de almacenamiento a través de la interfaz 105 de entrada/salida y el bus 104, y ejecuta esto, con lo cual se realiza la serie del procesamiento descrito anteriormente.

El programa que ejecuta el ordenador (CPU 101) se graba en un medio extraíble 111, que es un paquete multimedia compuesto por un disco magnético (incluido un disco flexible), un disco óptico (CD-ROM (disco compacto, memoria de solo lectura), un DVD (disco versátil digital) o similar), un disco magneto-óptico o una memoria de semiconductores o similares, por ejemplo, o se proporciona a través de un medio de transmisión por cable o inalámbrico, tal como una red de área local, Internet, o transmisión digital por satélite.

El programa se instala en la unidad 108 de almacenamiento a través de la interfaz 105 de entrada/salida montando el medio 111 extraíble en la unidad 110. También, el programa puede recibirse con la unidad 109 de comunicación a través de un medio de transmisión por cable o inalámbrico, e instalarse en la unidad 108 de almacenamiento. De forma adicional, el programa puede instalarse de antemano en la ROM 102 o la unidad 108 de almacenamiento.

Obsérvese que el programa que ejecuta el ordenador puede ser un programa que realice procesamiento en series de tiempo en el orden descrito en la presente memoria descriptiva, o puede ser un programa en donde el procesamiento se realice en paralelo o en el momento necesario, tal como cuando se llama al mismo, o similares.

Obsérvese que las realizaciones de la presente invención no se limitan a las realizaciones descritas anteriormente, y se pueden realizar diversas modificaciones dentro de la esencia de la presente invención.

Lista de signos de referencia

10 Dispositivo de extensión de banda de frecuencias

11 Filtro de paso bajo

12 Circuito de retardo

13 13-1 a 13 N filtro de paso de banda

14 Circuito de cálculo de cantidad de características

15 Circuito de estimación de potencia de subbanda de alta frecuencia

16 Circuito de generación de señales de alta frecuencia

17 Filtro de paso alto

18 Unidad de adición de señales

20 Dispositivo de aprendizaje de coeficientes

21 21-1 a 21-(K+N) filtro de paso de banda

22 Circuito de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia

23 Circuito de cálculo de cantidad de características

24 Circuito de estimación de coeficientes

30 Dispositivo de codificación

31 Filtro de paso bajo

32 Circuito de codificación de baja frecuencia

33 Circuito de división de subbanda

34 Circuito de cálculo de cantidad de características

35 Circuito de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia

36 Circuito de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia 37 Circuito de codificación de alta frecuencia

38 Circuito de multiplexación

40 Dispositivo de decodificación

41 Circuito de demultiplexación

42 Circuito de decodificación de baja frecuencia

43 Circuito de división de subbanda

44 Circuito de cálculo de cantidad de características

45 Circuito de decodificación de alta frecuencia

46 Circuito de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia decodificada 47 Circuito de generación de señales de alta frecuencia decodificadas

48 Circuito de síntesis

Dispositivo de aprendizaje de coeficientes

Filtro de paso bajo

Circuito de división de subbanda

Circuito de cálculo de cantidad de características

Circuito de cálculo de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia

Circuito de cálculo de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia Circuito de agolpamiento de diferencia de potencia de subbanda de pseudoalta frecuencia Circuito de estimación de coeficientes

CPU ROM RAM BUS INTERFAZ DE ENTRADA/SALIDA

UNIDAD DE ENTRADA UNIDAD DE SALIDA UNIDAD DE ALMACENAMIENTO UNIDAD DE COMUNICACIÓN UNIDAD MEDIOS EXTRAÍBLES

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   Un aparato (40) de decodificación, que comprende:

   un dispositivo (41) de demultiplexación configurado para demultiplexar datos codificados de entrada en datos codificados de baja frecuencia y datos codificados de alta frecuencia; un dispositivo (42) de generación de señales de baja frecuencia configurado para decodificar los datos codificados de baja frecuencia para generar una señal de baja frecuencia; un dispositivo (43) de división de subbandas configurado para dividir la señal de baja frecuencia en una pluralidad de subbandas de baja frecuencia, cada una de las cuales corresponde a uno de una pluralidad de índices de subbanda para generar una señal de subbanda de baja frecuencia para cada una de las subbandas de baja frecuencia;

   un dispositivo (44) de cálculo de cantidad de características configurado para calcular una potencia de subbanda de baja frecuencia para cada una de las subbandas de baja frecuencia utilizando la señal de subbanda de baja frecuencia;

   un dispositivo (45) de decodificación de alta frecuencia configurado para decodificar los datos codificados de alta frecuencia para obtener un índice de coeficientes y emitir, basándose en el índice de coeficientes obtenido, uno de una pluralidad de coeficientes de estimación preparados de antemano con respecto a cada una de una pluralidad de subbandas de alta frecuencia que forman una banda de la señal de alta frecuencia;

   un dispositivo (46) de cálculo de potencia de subbanda de alta frecuencia configurado para calcular una potencia de subbanda de alta frecuencia de una señal de subbanda de alta frecuencia de una señal de alta frecuencia multiplicando las potencias de subbanda de baja frecuencia por el coeficiente de estimación emitido, y obtener la suma de las potencias de subbanda de baja frecuencia por las que se ha multiplicado el coeficiente estimado emitido; un dispositivo (47) de generación de señales de alta frecuencia configurado para generar la señal de alta frecuencia utilizando la potencia de subbanda de alta frecuencia y la señal de subbanda de baja frecuencia; y

   un dispositivo (48) de síntesis configurado para sintetizar la señal de baja frecuencia generada por el dispositivo de generación de señales de baja frecuencia y la señal de alta frecuencia generada por el dispositivo de generación de señales de alta frecuencia y para emitir una señal sintetizada.

   Un método de procesamiento de señales para un aparato (40) de decodificación, comprendiendo el método las etapas de:

   demultiplexar datos codificados de entrada en datos codificados de baja frecuencia y datos codificados de alta frecuencia;

   decodificar los datos codificados de baja frecuencia para generar una señal de baja frecuencia; dividir la señal de baja frecuencia en una pluralidad de subbandas de baja frecuencia, cada una de las cuales corresponde a uno de una pluralidad de índices de subbanda para generar una señal de subbanda de baja frecuencia para cada una de las subbandas de baja frecuencia; calcular una potencia de subbanda de baja frecuencia para cada una de las subbandas de baja frecuencia utilizando la señal de subbanda de baja frecuencia;

   decodificar los datos codificados de alta frecuencia para obtener un índice de coeficientes y emitir, basándose en el índice de coeficientes obtenido, uno de una pluralidad de coeficientes de estimación preparados de antemano con respecto a cada una de una pluralidad de subbandas de alta frecuencia que forman una banda de la señal de alta frecuencia; calcular una potencia de subbanda de alta frecuencia de una señal de subbanda de alta frecuencia de una señal de alta frecuencia multiplicando las potencias de subbanda de baja frecuencia por el coeficiente de estimación emitido, y obtener la suma de las potencias de subbanda de baja frecuencia por las que se ha multiplicado el coeficiente estimado emitido; generar la señal de alta frecuencia utilizando la potencia de subbanda de alta frecuencia y la señal de subbanda de baja frecuencia;

   sintetizar la señal de subbanda de baja frecuencia generada por el dispositivo de generación de señales de baja frecuencia y la señal de subbanda de alta frecuencia generada por el dispositivo de generación de señales de alta frecuencia; y

   emitir una señal sintetizada.

   Un programa informático que comprende instrucciones que, cuando se cargan en un ordenador, hacen que el ordenador realice un método según la reivindicación 2.

   Un medio de almacenamiento legible por ordenador que almacena un programa informático según la reivindicación 3.