MX2011000365A - Aparato y metodo para generar una señal de ancho de banda ampliado. - Google Patents

Abstract

Un aparato para generar una señal de ancho de banda ampliado desde una señal de entrada que comprende un generador y un combinador. La señal de entrada está representada, para una primera banda por datos de primera resolución y para una segunda banda por datos de segunda resolución, la segunda resolución es menor a la primera resolución. El generador de parche genera un primer parche desde la primera banda de la señal de entrada de acuerdo con un primer algoritmo de implementación de parches y configurado para generar un segundo parche desde la primera banda de la señal de entrada de acuerdo con un segundo algoritmo de implementación de parches. Una densidad espectral del segundo parche generado de acuerdo con el segundo algoritmo de implementación de parches es mayor a la densidad espectral del primer parche generado de acuerdo con el primer algoritmo de implementación de parches. El combinador combina el primer parche, el segundo parche y la primera banda de la señal de entrada para obtener la señal de ancho de banda ampliado. El aparato para generar una señal de ancho de banda ampliado está configurado para ajustar a escala la señal de entrada de acuerdo con el primer algoritmo de implementación de parches y de acuerdo con el segundo algoritmo de implementación de parches o para ajustar a escala el primer parche y el segundo parche, para que la señal de ancho de banda ampliado cumpla con el criterio de envolvente espectral.

Description

parato y Método para Generar una Señal de Ancho de Banda Descripción Las formas de realización de acuerdo con la invención se rela cesamiento de señales de audio y, en particular con un aparato a generar una señal de ancho de banda ampliado desde una señ aparato y un método para proveer una señal reducida de anc ada en una señal de entrada y una señal de audio.

La codificación de señales codificadas perceptivamente ad veen una reducción substancial de tasa de datos para iacenamiento y transmisión de estas señales, ha ganado una gr muchos campos. Se conocen muchos algoritmos de codificación, EG ½ Capa 3 ("MP3") o MPEG 4 AAC (Codificación de Audio A bargo, la codificación utilizada para esto, en particular cuando op bits muy bajas, puede conducir a una reducción subjetiva de la cal sada a menudo por una limitación inducida del lado del codifica banda de la señal de audio a transmitir.

WO 98 57436 somete la señal de audio a una limitación de b banco de filtro de la banda superior, o son "sujetos a parches", y o de banda sujeta a un parche es sometida a un ajuste de e eo de filtro de síntesis que pertenece a un banco de filtro de an ibe señales de paso de banda de la banda inferior que están suje forma armónica en la banda superior. La señal de salida del bañ tesis es una señal de audio que se extiende con respecto a su an inal transmitida desde el lado del codificador hacia el lado del dec odificador de núcleo que opera a una tasa de datos muy baja. En eulos del banco de filtro y la implementación de parches (pa inio del banco de filtro pueden requerir de un gran esfuerzo infor Los métodos que minimizan la complejidad de la ampliación nda de las señales de audio con banda limitada utilizan en cambi copia de las porciones de señal de baja frecuencia (BF) en cuencia alta (FA) con el fin de aproximar la información ausent itación de banda. Dichos métodos se describen en M. Dietz, rling y O. Kunz, "Replicación de Banda Espectral", un nuevo e ificación de audio", en la 112° Convención AES de Munich, May En estos métodos, no se realiza una transposición de armón oducen señales de paso de banda sucesivas desde la band esivos canales del banco de filtro de la banda superior. Por m todo, se logra una aproximación basta de la banda superior d io. En otro paso, esta aproximación basta de la señal es luego pecto a la original mediante un post procesamiento utilizando in trol obtenida de la señal original. En este caso, por ejemplo, lo ste a escala sirven para adaptar la envolvente espectral, un filtrad egado de un piso de ruido para adaptar la tonalidad y una suple pociones de señal sinusoidal para armónicos ausentes, como bién en la norma de Codificación de Audio Avanzada de Alta Efici E-AAC, por su sigla en inglés).

Por otro lado, otros métodos utilizan un codificador de fase op a la ampliación de ancho de banda. Al aplicar el codificador de voz para la expansión espectral, las líneas de frecuencia se alej ste un espacio en el espectro, por ejemplo, por cuantización, rementa por la expansión. En una adaptación, de energía, la parche vecino 1312 y la frecuencia de corte inferior del próximo codificador de fase operado por voz duplica la frecuencia de l uencia de la banda de frecuencia baja 1302 de la señal para obte iño 1312 y triplica las frecuencias de las líneas de frecuencia de uencia baja 1302 de la señal para obtener el próximo parche to, la densidad espectral del parche vecino 1312 es sólo la sidad espectral de la banda de frecuencia baja 1302 de la señal ectral del próximo parche 1314 es sólo un tercio de la densidad e da de frecuencia baja 1302 de la señal.

Mediante la concentración de la energía en bandas (parches) as de frecuencia, se produce un cambio substancial en el timbre original. La energía de más bandas anteriores (líneas de frecuen s pocas que restan.

Algunos ejemplos, para los codificadores de fase operados p icaciones se presentan en "Frederik Nagel y Sascha Disch, U iónicos para la ampliación de ancho de banda para codificador SSP'09 y "M. Puckette. Codificador de fase-bloqueada operado fuente que utilizan la reconstrucción de frecuencia alta. La aplic blema de contenidos de ruido insuficiente en una banda alta diante el agregado de piso de ruido adaptativo. El agregado d ar los espacios pero la calidad o calidad subjetiva de audio no po uficiente.

La presente invención tiene como objetivo proveer un conce pliación de ancho de banda de señales de audio que increme jetiva de señales ampliadas de ancho de banda.

Este objetivo se soluciona mediante un aparato de acu indicaciones 1 y 11 , una señal de audio de acuerdo con la reivin método de acuerdo con la reivindicación 15 y 16.

Una forma de realización de la invención provee un aparato señal de ancho de banda ampliado desde una señal de entrada rada está representada, para una primera banda por datos olución y para una segunda banda por datos de segunda unda resolución es menor a la primera resolución. El aparato c erador de parche y un combinador. El generador de parche est undo parche y la primera banda de la señal de entrada para obt ancho de banda ampliado. El aparato para generar una señal da ampliado está configurado para ajustar a escala la señal d erdo con el primer algoritmo de implementación de parches y de segundo algoritmo de implementación de parches o para ajusta er parche y el segundo parche, para que la señal de anc pliado cumpla con el criterio de envolvente espectral. Las formas acuerdo con la presente invención se basan en la ¡dea central q baja densidad espectral (lo que significa, por ejemplo, qu prende espacios en comparación con una banda de baja fre al de entrada) es combinado con un parche con alta densidad significa, por ejemplo, que el parche comprende sólo pocos e prende espacios en comparación con una banda de baja fre al de entrada) para ampliar el ancho de banda de una señal de bos parches son generados basándose en la señal de entrada, ancho de banda de frecuencia alta de la banda de baja frecuenci entrada puede proveer una buena aproximación de la señal de En algunas formas de realización de acuerdo con la presente er algoritmo de implementación de parches es un lementacion de parches armónicos. En otras palabras, el prim erado para que sólo las frecuencias que son múltiplos enteros d la primera banda de la señal de entrada estén contenidas por el p emás, el segundo algoritmo de implementación de parches puede a que el segundo parche contenga frecuencias que son múltipl uencias de la primera banda de la señal de entrada y frecuencia ltiplos enteros de frecuencias de la primera banda de la señal de e, la densidad espectral del segundo parche es mayor a la densi primer parche. Al combinar el primer parche y el segundo parche, cuencia ausentes del primer parche pueden llenarse por l cuencia del segundo parche. De esta manera, los espacios de la ho de banda de armónicos de acuerdo con el primer lementacion de parches pueden llenarse por el segundo parche y io de la señal ampliada del ancho de banda puede ser mejor nificativa. ste a escala para ajustar a escala la señal reducida de ancho d odificador o para ajustar a escala un primer parche y un segundo odificador para que una señal de ancho de banda ampliado ge odificador cumpla' con un criterio de envolvente espectral. olvente espectral se basa en los datos de envolvente espect che es generado desde una banda de baja frecuencia de la seña ho de banda de acuerdo con un primer algoritmo de imple ches y el segundo parche es generado desde una banda de baja señal reducida de ancho de banda de acuerdo con un segundo lementación de parches. Una densidad espectral del seg erado de acuerdo con el segundo algoritmo de implementaci mayor a la densidad espectral del primer parche generado de ac er algoritmo de implementación de parches. La interfaz d figurada para combinar una banda de baja frecuencia de la señ datos de la envolvente espectral, y los datos de control de ajust encia para obtener la señal reducida de ancho de banda para al acenamiento. ala un primer parche y un segundo parche por el decodificador al de ancho de banda ampliado generada por el decodificador c erio de envolvente espectral. El criterio de envolvente espectral s os de envolvente espectral. El primer parche es generado des da de la señal de audio de acuerdo con un primer lementación de parches y el segundo parche es generado des da de la señal de audio de acuerdo con un segundo lementación de parches. Una densidad espectral del seg erado de acuerdo con el segundo algoritmo de implementació mayor a la densidad espectral del primer parche generado de ac er algoritmo de implementación de parches.

Las formas de realización de acuerdo con la presente inv alladas a continuación con referencia a los dibujos adjuntos, dond Fig. 1 es un diagrama de bloque de un aparato para generar ho de banda ampliado desde una señal de entrada; Fig. 2a es una ilustración esquemática de un primer parche gener Fig. 2b es una ilustración esquemática de un primer y seg Fig. 3d es una ilustración esquemática de una señal de entra tificada de media onda y onda completa; Fig. 4 es un diagrama de bloque de un aparato para generar ho de banda ampliado desde una señal de entrada; Fig. 5a es una ilustración esquemática de una implementación o de un codificador de fase operado por voz; Fig. 5b es una ilustración detallada de un filtro de la Fig.Sa; Fig. 5c es una ilustración esquemática para la manipulación d gnitud y la señal de frecuencia en una canal de filtro de la Fig.Sa; Fig. 6 es una ilustración esquemática de una implementación de tr un codificador de fase operado por voz; Fig. 7 es un diagrama de bloque de un aparato para generar ho de banda ampliado desde una señal de entrada; Fig. 8 es un diagrama de bloque de un aparato para generar ho de banda ampliado desde una señal de entrada; Fig. 9 es un diagrama de bloque de un aparato para generar ho de banda ampliado desde una señal de entrada; Los mismos números de referencia que siguen se utilizan etos y unidades funcionales con las mismas o similares cionales y la descripción de las mismas con respecto a una figu bién a otras figuras con el fin de reducir la redundancia en la desc mas de realización.

La Fig. 1 muestra un diagrama de bloque de un aparato 100 señal de ancho de banda ampliado 122 para una señal de en erdo con una forma de realización de la invención. La señal d á representada, para una primera banda por datos de una primera ra una segunda banda por datos de una segunda resolución olución es menor a la primera resolución. El aparato 100 c nerador de parche 110 conectado a un combinador 120. El genera 0 genera un primer parche 112 desde la primera banda de la señ 2 de acuerdo con un primer algoritmo de implementación de par segundo parche 114 desde la primera banda de la señal de en uerdo con un segundo algoritmo de implementación de parches. pectral del segundo parche 114 generado de acuerdo con el segú undo parche 114 para que la señal de ancho de banda ampliad un criterio de envolvente espectral.

Densidad espectral significa, por ejemplo, la densidad d uencias o líneas de frecuencia dentro de una banda de fre mplo, una banda de frecuencia que alcanza de 0Hz a 10kHz ciones de frecuencia con frecuencias de 4kHz y 8kHz posee ectral menor que la misma banda de frecuencia que comprende uencia con frecuencias de 2kHz, 4kHz, 26kHz, 8kHz y 10k sidad espectral del primer parche 112 es menor a la densidad undo parche 114, el primer parche 112 comprende espacios en el segundo parche 114. Por lo tanto, el segundo parche 114 pu a llenar estos espacios. Como ambos parches se basan en I prim eñal de entrada 102, ambos parches se relacionan con las caract al original correspondiente a la señal de entrada 102. Por lo ta rada 102 la señal ampliada del ancho de banda 122 puede s oximación de la señal original y la calidad subjetiva o calidad d al ampliada del ancho de banda 122 puede ser significativament oritmo de implementacion de parches dejará espacios entre las fr ónicos. Estos espacios pueden llenarse con el segundo parche. segundo algoritmo de implementacion de parches puede ser un lementación de parches mixto, lo que significa que el generador d de generar el segundo parche 114 que comprende múltiplo uencias de la primera banda de la señal de entrada 102 (fr ónicos) y frecuencias que no son múltiplos enteros de frecu era banda de la señal de entrada 102 (frecuencias no ar cuencias no armónicas pueden ser utilizadas para llenar los espac che 112. Es posible también combinar todo el segundo parche 1 *\ frecuencias de armónicos) con el primer parche 112. En este plificación de las frecuencias de armónicos debido a la combi ciones de frecuencia de armonía del primer parche 112 y segund den tomarse en cuenta ajusfando a escala en forma apropia rehe 112 y/o segundo parche 114. primer parche 112 y el segundo parche 114 comprenden al menos mismo rango de frecuencia. Por ejemplo, el primer parche 112 co Las Figs. 2a y 2b muestran un ejemplo para un primer par erdo con un primer algoritmo de mplementación de parches 212 che 114 de acuerdo con un segundo algoritmo de parche 214. P tración, la Fig. 2a muestra sólo los primeros parches 112 y la Fig. primeros parches 112 y los segundos parches 114 correspondi ilustra un ejemplo 200 para la primera banda 202 de la señal de primeros parches 112 generados de acuerdo con un primer lementación de parches 212. En este ejemplo, un parche compre ho de banda como la primera banda 202 de la señal de entrada banda puede ser también diferente. La frecuencia de corte supe era banda 202 de la señal de entrada 102 se denota como f cuencia de cruce). En el Ejemplo de la Fig. 2a, los parches com uencia igual a un múltiplo de la frecuencia de cruce X 220. uencia dentro de los primeros parches 112 son múltiplos enteros frecuencia de la primera banda 202 e la señal de entrada 102 mplo, ser generada por un codificador de fase operado por voz. E ches 112 comprenden espacios en términos de líneas de frecue De esta manera, los espacios pueden no ser llenados en fo o, por ejemplo, llenando espacios con ruido. Los espacio ándose en la señal de entrada y, por lo tanto, basándose en la se La primera banda de la señal de entrada 102 puede rep mplo, la banda de frecuencia baja de una señal de audio origin alta resolución. La segunda banda de la señal de entrada resentar, por ejemplo, la banda de frecuencia alta de una se inal y puede ser cuantizada por uno o más parámetros, como os de envolvente espectral, datos de ruido y/o datos de armonía a resolución. Una señal de audio original puede ser, por ejemplo, io grabada por un micrófono antes del procesamiento o codificaci El ajuste a escala de la señal de entrada de acuerdo con el pri implementación de parches y de acuerdo con el segundo lementación de parches significa, por ejemplo, que la señal d ste a escala una vez de acuerdo con el primer algoritmo de imple ches antes que el primer parche sea generado y luego el prim erado teniendo en cuenta la señal de entrada ajuste a escala, y criterio de envolvente espectral. Es también posible un ajuste a al de entrada de acuerdo con el primer algoritmo de impie ches y de acuerdo con el segundo algoritmo de implementación d binación con un ajuste a escala del primer parche y el segundo p El combinador 120 puede ser, por ejemplo, un sumador y la s banda ampliado puede ser una suma ponderada del primer p undo parche 114 y la primera banda de la señal de entrada 102.

Cumplir con un criterio de envolvente espectral significa, por envolvente espectral de la señal de ancho de banda ampliad os de envolvente espectral contenidos por la señal de entrada. olvente espectral pueden ser generados por un codificad resentar la segunda banda de una señal original. De est olvente espectral de la señal de ancho de banda ampliado p na aproximación de la envolvente espectral de la señal original.

El aparato 100 puede también comprender un decodificador d odificar la primera banda de la señal de entrada 102.

El generador de parche 110 y el combinador 120 pueden a generar el primer parche y un recortador de amplitud 320 pa undo parche 114. El codificador de fase operado por voz 310 y el plitud 320 están conectados al combinador 120. El codificador de voz 310 puede expandir la primera banda de la señal de entrada a generar el primer parche 112 que comprende frecuencias de a paso de procesamiento no lineal, recortador de amplitud 320 pue al de entrada de audio 102 para generar el segundo parc prende frecuencias de armónicos y no de armónicos. De manera ortador de amplitud 320, un rectificador de media onda, un rectific pleta, un mezclador o diodo utilizado en al región cuadrática acterística pueden utilizarse para generar frecuencias no d adas en la señal de entrada de audio 102 por medio de cesamiento no lineal.

Las Figs. 3b, 3c y 3d muestran ejemplos de señales de entra rectificadas 102 para generar frecuencias no de armónicos. La Fi ilustración esquemática 350 de una señal de entrada sinusoi . Al recortar la señal, se originan puntos de discontinuidad en usoidal rectificada de onda completa 102 causando diferente continuidad 380.

Al recortar y/o rectificar o aplicar otros métodos de proce ales que generan puntos de discontinuidad 380, se puede gen ectro de diferentes frecuencias. Por lo tanto, un parche generad dicho algoritmo de implementación de parches puede compre sidad espectral.

La Fig. 4 muestra un diagrama de bloque de un aparato 400 señal de ancho de banda ampliado 122 desde una señal de en erdo con una forma de realización de la invención. El aparato 40 rato de la Fig. 3a, pero comprende además un selector de línea codificador de fase operado por voz 310 y el recortador de am ectan al selector de línea espectral 410 y el selector de línea á conectado al combinador 120. El selector de línea espectra eccionar una pluralidad de líneas de frecuencia del segundo par ener un segundo parche modificado 414 que puede ser comp er parche. Una línea de frecuencia del segundo parche El selecto de línea espectral 410 puede ser, por ejempl erador de parche 110 (como lo muestra la Fig. 4) o una unidad se A continuación, con referencia a las Figs, 5 y 6, se ilu lementaciones para un codificador de fase operado por voz, don audio es suministrada a una entrada 500 y obtenida en una s ticular, cada canal del banco de filtro esquemático ilustrado e luye un filtro de paso de banda 501 y un oscilador de flujo dese señales de salida de todos los osciladores desde cada canal so un combinador, que, por ejemplo, es implementada como sumad 503 con el fin de obtener la señal de salida. Cada filtro 501 es imp do que provea una señal de amplitud por un lado y una señal de f lado. La señal de amplitud y la señal de frecuencia son señal ilustran un desarrollo de la amplitud en un filtro 501 en el tiempo, eñal de frecuencia representa un desarrollo de la frecuencia de la un filtro 501.

Una disposición esquemática del filtro 501 se ilustra en la o 501 de la Fig. 5a puede disponerse como en la Fig. 5b, donde era una representación de magnitud- fase desde la r tangular. La señal de magnitud o señal de amplitud, respectiva . 5a con el tiempo es emitida en una salida 557. La señal inistrada a un desplegador de fase 558. En la salida del element s valor de fase presente, siempre entre 0 y 360°, sino un valor enta en forma lineal. Este valor de fase "desplegado" es sumi vertidos de fase/frecuencia 559 que, por ejemplo, puede por lementado como un calculador de diferencia de fase simple, que e de un punto previo en el tiempo desde una fase en un punto po para obtener un valor de frecuencia para el punto actual en el dío para obtener una aproximación de una derivativa de fase. uencia es agregado al valor de frecuencia constante f¡ del canal ener un valor de frecuencia de variación temporal en al salida 56 uencia en la salida 560 tiene un componente directo = f¡ y un rnativo = a la desviación de frecuencia por la cual una frecuenci al en el canal de filtro se desvía de la frecuencia promedio f¡.

En consecuencia, como se ilustra en la Figs. 5a y 5b, el codifi ificador de fase operado por voz 310 y, con más detalle, ¡n ición de la línea de puntos y rayas del circuito ilustrado de al Fig 5 Para ajustes a escala de tiempo, por ejemplo señales de am a canal o la frecuencia de las señales f(t) en cada canal puede se rpblado. Para propósitos de transposición, útiles para la prese interpolación, es decir una ampliación temporal o expansión d ) y f(t) es realizada para obtener señales de expansión A'(t) y rpolación es controlada por el factor de expansión 598. El factor de ser seleccionado, por ejemplo, para que el codificador de fas genere frecuencias de armónicos. Mediante la interpolación de l e, es decir el valor antes del agregado de la frecuencia constante ador 552, la frecuencia de cada oscilador individual 502 en ? bia. El cambio temporal de la señal de audio total es desa bargo, es decir por el factor 2. El resultado es un tono de expan un tono temporal, es decir, la onda fundamental original con su a Al realizar el procesamiento de señal ilustrado en al Fig. 5 io puede retractarse a su duración original, por ejemplo diezma un procesador de Transformada de Fourier de Corto Plazo (STFT inglés) 600 como secuencia de muestras de tiempo. El procesado lementado para realizar una operación de ventana temporal de io con el fin de, por medio de una FFT subsiguiente, calcular u gnitud y un espectro de fase, donde este cálculo es realizado p esivos relacionados con bloques de la señal de audio que está erpuestos.

En un caso extremo, para cada muestra de señal de aud ectro puede ser calculado, donde un nuevo espectro puede ibién, por ejemplo sólo para cada vigésima nueva muestra. Esta muestras entre dos espectros es preferentemente dada por un co controlador 602 es además implementado para suministrar u T 604 implementado para operar en una operación de superposic ticular, el procesador IFFT 604 es implementado de modo qu nsformada de Fourier de Corto Plazo al realizar una IFFT por esp un espectro de magnitud y un espectro de fase, con el fin de reali ración de superposición-suma para obtener la señal de tiempo . En consecuencia, los cambios espectrales en la señal de aud rren más lentamente que en la señal de audio original.

Sin un ajuste a escala de fase en el bloque 606, sin er duciría a artefactos de frecuencia. Cuando, por ejemplo, se cons olector de frecuencia (frequency bin) para el cual se implement ores de fase por 45°, esto implica que la señal dentro de esta b enta en la fase con una relación de 1/8 de un ciclo, es dec rvalo de tiempo, donde el intervalo de tiempo acá es el interva re sucesivas FFTs. Si ahora las FFTs inversas se encuentran m re sí, significa que el aumento de fase en 45° ocurre a través de u po largo. Esto significa que la frecuencia de esta porción dificada sin intención. Para eliminar este artefacto, la fase es ala por exactamente el mismo factor por el cual la señal andida a tiempo. La fase de cada valor espectral de FFT es así i el factor b/a, para que esta modificación de frecuencia no int inada.

Mientras que en la forma de realización ilustrada en al Fig. 5c La Fig. 7 muestra un diagrama de bloque de un aparato 700 señal de ancho de banda ampliado 122 desde una señal de en erdo con una forma de realización de al invención. El aparato 70 rato de la Fig. 1 , pero comprende un controlador de potencia 7 dio de ajuste de potencia 720 y un segundo medio de ajuste de controlador de potencia 710 está conectado al primer medio encia 720 y el segundo medio de ajuste de potencia 730 está con erador de parche 110. El controlador de potencia 710 puede cont scala de la señal de entrada de acuerdo con el primer y segundo lementación de parches basado en datos de envolvente espectr la señal de entrada y basado en datos de control de imple ches contenidos por la señal de entrada. De manera alternativ os de control de ajuste a escala del parche contenidos por la señ puede utilizar al menos un parámetro de control de de ajuste che. Un parámetro de control de de ajuste a escala del parc acenado por una memoria de parámetro de control de de ajuste che, que puede ser parte del controlador de potencia 710 o ectral pueden definir la envolvente espectral de la señal de an pliado 122 y los datos de control de ajuste a escala del parche o trol de de ajuste a escala del parche pueden determinar la rel er parche 112 y el segundo parche 114 o pueden determina olutos del primer parche 112 y/o segundo parché 114, El pri ste de potencia 720 y el segundo medio de ajuste de potencia parte del controlador de potencia 710 o unidades separad estran en la Fig 7. El controlador de potencia 710 puede erador de parche 1 10 o una unidad separada como se muestra 7. Los medios de ajuste de potencia 720, 730 pueden ser, plificadores o filtros controlados por el controlador de potencia 710 En forma alternativa, el ajuste a escala se realiza después de los parches. En forma adecuada la Fig. 8 muestra un diagrama de rato 800 para generar la señal de ancho de banda ampliado 1 al de entrada 102 de acuerdo con una realización de la invenció es similar al aparato de la Fig. 7, pero los medios de ajuste de se disponen entre el generador de parche 110 y el combinador ste de potencia son nuevamente controlaos por el controlador de ado en los datos de al envolvente espectral y los datos de contro ala del parche o el parámetro de control del ajuste a escala del pa cribe anteriormente.

En forma alternativa, se puede realizar también un ajuste a e de los dos parches seguido de una combinación de los pa binador 120 y realzando un ajuste a escala de los parches com combinar los parches combinados con la primera banda de la señ . En otras palabras, el primer parche puede ser ajustado a escala relación (por ejemplo, basado en los datos de control del ajuste che) entre dos parches y luego se ajustan a escala los parche r ejemplo, basados en los datos de envolvente espectral) para C erio de envolvente espectral.

Los datos de control del ajuste a escala del parche pueden co mplo, un factor simple o una pluralidad de parámetros para un aj distribución de potencia. Los datos de control del ajuste a esca den indicar, por ejemplo, una relación de potencia entre el prim rnativa, los datos de control del ajuste a escala del parche p más una función de transferencia de un filtro. Por ejemplo, los p función de transferencia de un filtro para el ajuste a escala del parámetros de una función de transferencia de un filtro para el aj segundo parche pueden estar contenidos en la señal de entr ñera, los parámetros pueden representar una función de fre rnativa pueden ser parámetros de control de ajuste a escala de resentan una función diferencial del primer parche y segund erdo con estos ejemplos, el ajuste a escala de la señal de entrad ala del primer parche y segundo parche pueden basarse en trol de ajuste a escala del parche que comprenden al menos un p La Fig. 9 muestra un diagrama de bloque de un aparato 900 señal de ancho de banda ampliado 122 desde una señal de e erdo con una realización de la invención. El aparato 900 es simi la Fig. 8, pero comprende además un sumador de ruido 910, u ionía perdida 920, un medio de ajuste de potencia de ruido 940 y ste de potencia de armonía perdida 950. El sumador de rui El parche de ruido 912 puede ajustarse a escala por el medio encia de ruido 940. El controlador de potencia 710 puede controla ste de potencia de ruido 940 basado en los datos de envolvente os de ajuste a escala de ruido en la señal de entrada 102. De es o de una señal original puede ser aproximado para mejorar la cali la señal ampliada de banda de ancho.

El sumador de de armónicos ausentes 920 puede generar onicos ausentes 922 basado en los datos de armónicos ausent la señal de entrada. El parche de armónicos ausentes 922 pu uencias de armónicos, que sólo pueden ocurrir en la banda de fr la señal original y, por lo tanto, no pueden ser reproducida uentra disponible la información de la banda de frecuencia baj inal en términos de la primera banda de la señal de entrada 02. ónicos ausentes pueden proveer información acerca de est entes. El parche armónicos ausentes 922 puede ajustarse a dio de ajuste de potencia de armonía perdida 950. El controlado puede controlar el medio de ajuste de potencia de armonía cuenta los datos de envolvente espectral, para que el criterio d ectral pueda ser cumplido.

La Fig. 10 muestra un diagrama de bloque de un aparato 1000 señal reducida de ancho de banda 1032 teniendo en cuenta rada 1002 de acuerdo con una realización de al invención. El prende un determinador de datos de envolvente espectral 1010, datos de control de ajuste a escala del parche 1020 y una inte 0. El determinador de datos de envolvente espectral 1010 y el os de control de ajuste a escala del parche 1020 están conectado salida 1030. El determinador de datos de envolvente espectral erminar datos de envolvente espectral 1012 teniendo en cuenta uencia alta de la señal de entrada 1002. El generador de datos ste a escala del parche 1020 puede generar datos de contro ala del parche 1022 para ajustar a escala la señal reducida de an 2 en un decodificador o para ajustar a escala un primer parche che, por el decodificador para que la señal de ancho de ba erada por el decodificador cumpla con un criterio de envolvente ches. La interfaz de salida 1030 combina una banda de frecuen al de entrada 1002, los datos de envolvente espectral 1012 y dat ajuste a escala del parche 1022 para obtener la señal reducida da 1032. Además, la interfaz de salida 1030 provee la señal ho de banda 1032 para su transmisión o almacenamiento.

El aparato 1000 puede comprender también un codificador d ificador la banda de frecuencia baja de la señal de entrada. El c leo puede, por ejemplo, un codificador diferencial, un codificador codificador de audio perceptivo.

El aparato 1000 puede comprender además un codificador d ificar la banda de baja frecuencia de la señal de entrada. El c leo puede ser, por ejemplo, un codificador diferencial, un c ropía o un codificador de audio perceptivo.

El aparato 1000 puede ser parte de un codificador para prov a un decodificador descripto anteriormente. Los datos de contr ala del parche 1022 pueden comprender por ejemplo, un factor ralidad de parámetros para un ajuste a escala de distribución de replicación de ancho de banda. Por ejemplo, los parámetros de u sferencia de un filtro para ajustar a escala el primer parche y/o p función de transferencia de un filtro para ajustar a escala el se dén determinarse para generar los datos de control de ajuste che. De esta manera, los parámetros pueden generar parámetr ajuste a escala del parche representan una función diferenci che y el segundo parche.

Los datos de control de ajuste a escala del parche 102 erados analizando la señal de entrada 1002 y seleccionando lo control de ajuste a escala del parche almacenados en una ámetros de control de ajuste a escala del parche basados en el al de entrada 1002 para obtener los datos de control de ajuste che 1022.

De forma alternativa, la generación de datos de control de aj parche 1022 puede realizarse mediante un análisis por enfoqu ra ello, el generador de datos de control de ajuste a escala del de comprender además un generador de parche (como se des ajuste a escala del parche 1022. En otras palabras, el concepto d aplica también al aparato 1000. De esta manera, el aparato 1000 datos de control de ajuste a escala del parche 1022 comparando ches combinados con la señal de entrada, que puede por eje al de audio original. Además, el aparato 1000 puede comprende ector de línea espectral, un controlador de potencia, un sumador d ador de armonía perdida como se describe anteriormente. De bién los datos de ruido, los datos de control de ajuste a escala o, los datos de armonía perdida y/o datos de control de ajuste che de armonía perdida pueden ser extraídos mediante el méto síntesis.

Algunas formas de realización de acuerdo con la invención la señal de audio que comprende una primera banda y una se primera banda se representa por datos de una primera resolución nda se representa por datos de una segunda resolución, dond olución es menor a la primera resolución. Los datos de la segun basan en datos de envolvente espectral de la segunda banda y erdo con un segundo algoritmo de implementación de parches. ectral del segundo parche generado de acuerdo con el segundo lementación de parches es mayor a la densidad espectral del erado de acuerdo con el primer algoritmo de implementación de p La señal de audio puede, por ejemplo, ser una señal reducida da basada en la señal de audio original. La primera banda de la s de representar una banda de baja frecuencia de la señal de ificada con alta resolución. La segunda banda de la señal de resentar una banda de alta frecuencia de la señal de audio origin ntizada al menos por dos parámetros, un parámetro de envolve resentado por los datos de envolvente espectral y un parámetro ste a escala de parche representado por los datos de control de aj parche. Teniendo en cuenta dicha señal de audio, un decodificad el concepto descripto anteriormente puede generar una señal da ampliado que provee una buena aproximación de la señal de calidad de audio mejorada en comparación con conceptos conoci La Fig. 11 muestra un diagrama de flujo de un método 1100 ! entrada para obtener la señal de ancho de banda ampliado. El p generado 1110 desde la primera banda de la señal de entrada de primer algoritmo de implementacion de parches y la segund erada 1120 desde la primera banda de la señal de entrada de ac undo algoritmo de implementacion de parches. Una densidad undo parche generado 1120 de acuerdo con el segundo lementación de parches es mayor a la densidad espectral del p erado 1110 de acuerdo con el primer algoritmo de implementacio señal de entrada puede ajustarse a escala 1130 de acuerdo oritmo de implementacion de parches y de acuerdo con el segu implementacion de parches o el primer parche y segundo par starse a escala 1130, para que la señal de ancho de banda am un criterio de envolvente espectral.

Además, el método 1100 puede ampliarse por medio de paso el concepto descripto anteriormente. El método 1100 puede, arrollarse como un programa de computación para utilizar en una icro-controlador. 0 de la señal reducida de ancho de banda para u tr acenamiento. Los datos de control de ajuste a escala del erados 1220 para ajustar a escala la señal reducida de ancho de odificador o para ajustar a escala un primer parche y segundo odificador para que la señal de ancho de banda ampliado ge odificador cumpla con un criterio de envolvente espectral. olvente espectral se basa en los datos de envolvente espect che es generado desde una banda de frecuencia baja de la seña ho de banda de acuerdo con un primer algoritmo de imple ches y el segundo parche es generado desde la banda de baja fre al reducida de ancho de banda de acuerdo con un segundo lementación de parches. Una densidad espectral del seg erado de acuerdo con el segundo algoritmo de implementación d yor a la densidad espectral del primer parche generado de ac er algoritmo de implementación de parches.

Además, el método 1200 puede ampliarse mediante los paso concepto descripto anteriormente. El método 1200 puede ser, ejemplo, por cuantización, los mismos se incrementan por la e adaptación de energía, las líneas que permanecen en el esp asiada energía. Esto se evita llenando los espacios, con ónicos, obtenidos por una distorsión no lineal de al señal. De s energía puede ser distribuida entre las líneas restantes, centración de energía en bandas para sólo pocas líneas de frecu ultado un sonido no natural o metálico. La energía de bandas a a las restantes.

Si no existen espacios en el espectro, pero, al menos, ruido sente, parte de al energía permanece en el piso de ruido. orsión no lineal, el espectro puede ser nuevamente densificado p uido producido por la distorsión, por otro lado por otras porcione uiadas por una selección apropiada de la porción de señal a ser di La señal de ancho de banda ampliado puede ser, por ejem derada de una señal filtrada distorsionada, generada con ificador de fase operado por voz. En otras palabras, la señal da ampliado puede ser una suma ponderada del primer parch Mientras que la presente invención ha sido descripta en intas formas de realización, existen alteraciones, cambios y equi encuentran dentro del alcance de la presente invención. Deberí más que existen maneras alternativas para implementar los posiciones de la presente invención. Por lo tanto la indicaciones adjuntas intentan ser interpretadas como que in raciones, cambios y equivalencias dentro del alcance y espíritu ve sente invención.

En particular, se observa, dependiendo de las condiciones, qu al invención puede implementarse también en software. La im de realizarse en un medio de almacenamiento digital, partic uete o un CD con señales de control susceptibles de se leíd ctrónicas capaces de cooperar con un sistema de computación a que el método correspondiente sea ejecutado. En general, bién consiste por lo tanto en un producto de programa de compu igo de programa almacenado en un portador susceptible de se l quina para desarrollar el método de la inventiva, cuando el

Claims (1)

1. Reivindicaciones biendo así especialmente descripto y determinado la naturaleza d nción y la forma como la misma ha de ser llevada a la práctic indicar como de propiedad y derecho exclusivo n aparato (100; 300; 400; 700; 800; 900) para generar una señal da ampliado (122) desde una señal de entrada (102), donde rada está representada, por una primera banda por datos de prim ara una segunda banda por datos de segunda resolución, olución es menor a la primera resolución, el aparato comprende: generador de parches (110) configurado para generar un primer de la primera banda de la señal de entrada (102) de acuerdo c oritmo de implementación de parches y configurado para genera che (114) desde la primera banda de la señal de entrada (102) de segundo algoritmo de implementación de parches donde, u ectral del segundo parche (114) generado de acuerdo con oritmo de implementación de parches es mayor a la densidad er parche (112) generado de acuerdo con el primer undo parche (114) para que la señal de ancho de banda a pla con un criterio de envolvente espectral. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 , donde primer lementación de parches es un algoritmo de implementación d onía y el generador de parche (110) está configurado para gen che (112) para que sólo las frecuencias que son múltiplos uencias de la primera banda de la señal de entrada (102) estén c rimer parche (112). n aparato de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, donde el segú implementación de parches es un algoritmo remezcla y el ches (110) está configurado para generar un segundo parche (11 undo parche (114) contenga frecuencias que son múltiplos uencias de la primera banda de la señal de entrada (102) uencias que no son múltiplos enteros de frecuencias de la primer al de entrada (102). Un aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a uencia de corte inferior del primer parche (112) es igual a la acuerdo con el segundo algoritmo de implementación de parches era banda de la señal de entrada (102). n aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, qu selector de línea espectral (410) configurado para seleccionar una as de frecuencia del segundo parche (114) para obtener un se dificado (414) donde se selecciona una línea de frecuencia, si s a de frecuencia correspondiente al primer parche (112), donde e 0) está configurado para combinar el primer parche (112), el se dificado (414) y la primera banda de la señal de entrada (102). n aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, qu controlador de potencia (710), configurado para controlar el ajust señal de entrada (102) de acuerdo con el primer y segundo lementación de parches o configurado para controlar el ajuste a er parche (112), el segundo parche (114), donde el controlado 0), controla el ajuste a escala teniendo en cuenta los datos d ectral contenidos en la señal de entrada (102) y teniendo en cue parámetro de control del ajuste a escala almacenado o datos d figurado para controlar el primer medio de ajuste de potenci undo medio de ajuste de potencia (730). Un aparato de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, que comprend ruido (910) está configurado para generar un parche de ruido (91 os de ruido contenidos por señal de entrada, donde el sumado dida (920), está configurado para generar un parche de armóni 2) basado en los datos de armónicos ausentes contenidos en rada (102), donde el controlador de potencia (710) está con trolar el ajuste a escala del parche de ruido (912) y el parche entes (922) teniendo en cuenta los datos de envolvente espec binador (120) está configurado para combinar el primer parch undo parche (114), la primera banda de la señal de entrada (102), o (912) y el parche de armónicos ausentes (922) para obtene ho de banda ampliado (122), donde el controlador de potencia (71 ste a escala del primer parche (112), el segundo parche (114), o (912) y el parche de armónicos ausentes (922) teniendo en cu envolvente espectral, para que el criterio de envolvente espect ala la señal reducida de ancho de banda (1032) en un decodifi star a escala un primer parche y un segundo parche, por el deco la señal de ancho de banda ampliado generada por el decodifi un criterio de envolvente espectral, donde el criterio de se basa olvente espectral (1012) donde el primer parche es generad era banda de la señal reducida de ancho de banda (1032) de ac er algoritmo de implementacion de parches y el segundo parche de la primera banda de la señal reducida de ancho de ban erdo con un segundo algoritmo de implementacion de parche sidad espectral del segundo parche generado de acuerdo co oritmo de implementacion de parches es mayor a la densidad er parche generado de acuerdo con el primer algoritmo de imple ches; interfaz de salida (1030) configurada para combinar una banda a de la señal de entrada (1002), los datos de envolvente espe os de control de ajuste a escala del parche (1022) para obt ucida de ancho de banda (1032) y configurada para proveer la s sidad espectral del ségündo parche generado de acuerdo co oritmo de implementación de parches es mayor a la densidad er parche generado de acuerdo con el primer algoritmo de imple ches; y comparador configurado para comparar el primer parche, el segu anda de frecuencia alta de la señal de entrada (1002) para obte control de ajuste a escala del parche (1022). Un aparato de acuerdo con la reivindicación 11 , que comprende a parámetros de control de ajuste a escala del parche para veer una pluralidad de parámetros de control de ajuste a escal de el generador de datos de control de ajuste a escala del parch figurado para analizar la señal de entrada (1002) y configurado datos de control de ajuste a escala del parche (1022) teniendo ámetros de control de ajuste a escala del parche seleccionados lisis de la señal de entrada (1002). Una señal de audio que comprende: primera banda representada por datos de una primera resolución os de envolvente espectral, donde el primer parche es gener era banda de la señal de audio de acuerdo con un primer lementación de parches y el segundo parche es generado des da de la señal de audio de acuerdo con un segundo lementación de parches, donde una densidad espectral del se erado de acuerdo con el segundo algoritmo de implementación d yor a la densidad espectral del primer parche generado de acu er algoritmo de implementación de parches. Un método (1100) para generar una señal de ancho de banda a señal de entrada, donde la señal de entrada está representa era banda por datos de una primera resolución, y para una se datos de una segunda resolución, la segunda resolución es meno olución, el método comprende: eneración (1110) de un primer parche desde la primera banda d rada de acuerdo con un primer algoritmo de implementación de pa eneración (1120) de un segundo parche desde la primera banda rada de acuerdo con un segundo algoritmo de implementación undo parche para que la señal de ancho de banda ampliado c erio de envolvente espectral; y combinación (1140) del primer parche, segundo parche y primera al de entrada para obtener la señal de ancho de banda ampliado. Un método (1200) para proveer una señal reducida de ancho de b una señal de entrada, que comprende: eterminación (1210) de datos de envolvente espectral basados alta frecuencia de la señal de entrada; eneración (1220) de datos de control de ajuste a escala del parch scala la señal reducida de ancho de banda en un decodificador o a ajustar a escala un primer parche y segundo parche por el deco la señal de ancho de banda ampliado generada por el decodifi un criterio de envolvente espectral, donde el criterio de envolve basa en los datos de envolvente espectral, donde el primer parche de una primera banda de la señal reducida de ancho de banda d primer algoritmo de implementación de parches y el segund erado desde la primera banda de la señal reducida de ancho rovisión (1240) de la señal de ancho de banda reducido para u t acenamiento. Un programa de computación con un código de programa pa método de acuerdo con la reivindicación 15 ó 16, cuando el putación es utilizado en una computadora o micro-controlador.