PL2076901T3

Apparatus and method for generating audio subband values and apparatus and method for generating time-domain audio samples

Abstract

This record has no abstract on file.

Term

1.1 yearsto projected expiry

Projected expiry 23 October 2027, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today
  5. Projected expiry

1 claim: 1 independent, 0 dependent

  1. 1
    Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do generowania wartości podpasm audio o wartościach zespolonych w kanałach podpasm audio, zawierające:moduł (110) okienkowania analizy do okienkowania ramki (120) wejściowych próbek audio w dziedzinie czasu będących w sekwencji czasu rozciągającej się od próbki wczesnej do próbki późniejszej z wykorzystaniem funkcji (190) okna analizy zawierającej sekwencję współczynników okna dla uzyskania okienkowanych próbek, przy czym funkcja (190) okna analizy zawiera pierwszą grupę (200) współczynników okna, zawierającą pierwszą część sekwencji współczynników okna i drugą grupę (210) współczynników okna, zawierającą drugą część sekwencji współczynników okna, przy czym pierwsza część zawiera mniej współczynników okna niż druga część, przy czym wartość energii całkowitej współczynników okna w pierwszej części jest większa od wartości energii całkowitej współczynników okna drugiej części, przy czym pierwsza grupa współczynników okna jest wykorzystywana do okienkowania późniejszych próbek w dziedzinie czasu, a druga grupa współczynników okna jest wykorzystywana do okienkowania wcześniejszych próbek w dziedzinie czasu, przy czym moduł okienkowania analizy jest przystosowany do działania w oparciu o równanie: z i n = w(10W - 1 - n) · dla θ - 11 io · w, przy czym zi,n jest okienkowaną próbką o wartościach rzeczywistych odpowiadającą indeksowi i bloku oraz indeksowi n próbki ramki, przy czym xi,n jest wejściową próbką audio o wartościach rzeczywistych w dziedzinie czasu odpowiadającą indeksowi i bloku oraz indeksowi n próbki, przy czym w zawiera współczynniki okna o wartościach rzeczywistych funkcji okna analizy i przy czym N jest parametrem wskazującym na liczbę próbek w bloku;i kalkulator (170) do obliczania wartości podpasm audio z wykorzystaniem okienkowanych próbek, przy czym kalkulator (170) zawiera przetwornik czasowo-częstotliwościowy przystosowany do generowania wartości podpasm audio w taki sposób, że wszystkie wartości podpasm na podstawie jednej ramki (150) okienkowanych próbek reprezentują reprezentację widmową okienkowanych próbek ramki (150) okienkowanych próbek, i 109 przy czym przetwornik czasowo-częstotliwościowy jest przystosowany do generowania wartości podpasm audio o wartościach zespolonych, i przy czym kalkulator jest przystosowany do działania w oparciu o równania: przy czym indeks współczynnika widmowego lub indeks k pasma jest liczbą całkowitą w zakresie 0 k N, przy czym XReai,i,k and Ximag,i,k reprezentują część rzeczywistą i część urojoną wartości podpasm audio o wartościach zespolonych odpowiadającej indeksowi i bioku oraz indeksowi k widmowemu i przy czym n0 jest parametrem reprezentującym opcję indeksu, i przy czym urządzeniem do generowania wartości podpasm audio o wartościach zespoionych w kanałach podpasm audio jest bank fiitrów anaiizy. 2. Urządzenie (300) do generowania próbek audio o wartościach rzeczywistych w dziedzinie czasu, zawierające: kaikuiator (310) do obiiczania sekwencji (330) pośrednich próbek w dziedzinie czasu z wartości podpasm audio w kanałach podpasm audio, przy czym sekwencja zawiera wcześniejsze pośrednie próbki w dziedzinie czasu i późniejsze pośrednie próbki w dziedzinie czasu, przy czym kaikuiator (310) zawiera przetwornik częstotiiwościowo-czasowy przystosowany do generowania sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu w taki sposób, że wartości podpasm audio dostarczane do kaikuiatora (310) reprezentują reprezentację widmową sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu, i przy czym przetwornik częstotiiwościowo-czasowy jest przystosowany do generowania sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu na podstawie wartości podpasm audio o wartościach zespoionych;przy czym kaikuiator jest przystosowany do działania w oparciu o równanie: ł,n N dia 0 n 10 N, przy czym x'i,n jest pośrednią próbką w dziedzinie czasu ramki odpowiadającej indeksowi n próbki oraz indeksowi i bioku, przy czym N jest iiczbą całkowitą wskazującą długość bioku, przy czym XReai,i,k i Ximag,i,k reprezentują część rzeczywistą i część urojoną wartości podpasm audio o wartościach zespoionych odpowiadającej indeksowi i bioku oraz indeksowi k współczynnika widmowego, przy czym n0 jest parametrem reprezentującym opcję indeksu, i przy czym N jest parametrem wskazującym iiczbę próbek w bioku;110 moduł (360) okienkowania syntezy do okienkowania sekwencji (330) pośrednich próbek w dziedzinie czasu z wykorzystaniem funkcji (370) okna syntezy zawierającej sekwencję współczynników okna dla uzyskania okienkowanych pośrednich próbek w dziedzinie czasu, przy czym funkcja (370) okna syntezy zawiera pierwszą grupę (420) współczynników okna zawierającą pierwszą część sekwencji współczynników okna i drugą grupę (430) współczynników okna zawierającą drugą część sekwencji współczynników okna, przy czym pierwsza część zawiera mniej współczynników okna niż druga część, przy czym wartość energii całkowitej współczynników okna w pierwszej części jest wyższa od wartości energii całkowitej współczynników okna drugiej części, przy czym pierwsza grupa współczynników okna jest wykorzystywana do okienkowania późniejszych pośrednich próbek w dziedzinie czasu, a druga grupa współczynników okna jest wykorzystywana do okienkowania wcześniejszych pośrednich próbek w dziedzinie czasu, przy czym moduł okienkowania syntezy jest przystosowany do działania w oparciu o równanie: z 'i,n = x'. O n 10 · N ι · η dla przy czym z'i,n jest wartością okienkowanej pośredniej próbki w dziedzinie czasu odpowiadającej indeksowi n próbki oraz indeksowi i bloku ramki, i przy czym w(n) są współczynnikami okna o wartościach rzeczywistych funkcji okna syntezy;i stadium (400) wyjściowe modułu dodawania z zakładką do przetwarzania okienkowanych pośrednich próbek w dziedzinie czasu dla uzyskania próbek w dziedzinie czasu, przy czym stadium wyjściowe modułu dodawania z zakładką jest przystosowane do działania w oparciu o równanie: ° U ^i.n ~ 2 i,n +Z i-\,n+N+ Z i-2,ii + 2N+ Z i-3.n+3N+ Z i-4,n+4N +Z i-Sji+SN + 2 i-f ,n + 6N +Z i-7,n+2N+ Z ί-8,ιι+$Ν + Z i-9,n+9N ’ dla 0 n N przy czym outi,n reprezentuje próbkę o wartościach rzeczywistych w dziedzinie czasu odpowiadającą indeksowi n próbki oraz indeksowi i bloku, i przy czym urządzeniem do generowania próbek audio o wartościach rzeczywistych w dziedzinie czasu jest bank filtrów syntezy. 3. Sposób generowania wartości podpasm audio o wartościach zespolonych w kanałach podpasm audio, obejmujący: okienkowanie ramki wejściowych próbek audio w dziedzinie czasu będących w sekwencji czasu rozciągającej się od próbki wczesnej do próbki późniejszej z wykorzystaniem funkcji okna analizy zawierającej pierwszą grupę (200) współczynników okna zawierającą pierwszą część sekwencji współczynników okna i drugą grupę (210) współczynników okna zawierającą drugą część sekwencji współczynników okna, przy czym pierwsza część zawiera mniej współczynników okna niż druga część, 111 przy czym wartość energii całkowitej współczynników okna w pierwszej części jest wyższa od wartości energii całkowitej współczynników okna drugiej części, przy czym pierwsza grupa (200) współczynników okna jest wykorzystywana do okienkowania późniejszych próbek w dziedzinie czasu, a druga grupa (210) współczynników okna jest wykorzystywana do okienkowania wcześniejszych próbek w dziedzinie czasu, przy czym okienkowanie opiera się na równaniu: z i n = w(10W - 1 - n) · x iitt dl a 0 - n 10 ' N ' przy czym zi,n jest okienkowaną próbką o wartościach rzeczywistych odpowiadającą indeksowi i bloku oraz indeksowi n próbki ramki, przy czym xi,n jest wejściową próbką audio o wartościach rzeczywistych w dziedzinie czasu odpowiadającą indeksowi i bloku oraz indeksowi n próbki, przy czym w zawiera współczynniki okna o wartościach rzeczywistych funkcji okna analizy i przy czym N jest parametrem wskazującym liczbę próbek w bloku, obliczanie wartości podpasm audio z wykorzystaniem okienkowanych próbek, przy czym obliczanie zawiera przetwarzanie czasowo-częstotliwościowe wartości podpasm audio w taki sposób, że wszystkie wartości podpasm na podstawie jednej ramki (150) okienkowanych próbek reprezentują reprezentację widmową okienkowanych próbek ramki (150) okienkowanych próbek, i przy czym przetwarzanie czasowo-częstotliwościowe wartości podpasm audio zawiera generowanie sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu na podstawie wartości podpasm audio o wartościach zespolonych, i przy czym obliczanie opiera się na równaniach: x ^ n ,.-, k = 2 Σ c ° s (^(«+ An^ 2 ' Σ + ' przy czym indeks współczynnika widmowego lub indeks k pasma jest liczbą całkowitą w zakresie 0 k N, przy czym XReai,i,k and Ximag,i,k reprezentują część rzeczywistą i część urojoną wartości podpasma o wartościach zespolonych odpowiadającej indeksowi i bloku oraz indeksowi k widmowemu, i przy czym n0 jest parametrem reprezentującym opcję indeksu, i przy czym sposób generowania wartości podpasm audio o wartościach zespolonych w kanałach podpasm audio jest realizowany przez bank filtrów analizy. 4. Sposób generowania próbek audio o wartościach rzeczywistych w dziedzinie czasu, obejmujący: 112 obiiczanie sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu z wartości podpasm audio w kanałach podpasm audio, przy czym sekwencja zawiera wcześniejsze pośrednie próbki w dziedzinie czasu i późniejsze pośrednie próbki w dziedzinie czasu, przy czym obiiczanie zawiera przetwarzanie częstotiiwościowo-czasowe wartości podpasm audio w taki sposób, że wartości podpasm audio reprezentują reprezentację widmową sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu;i przy czym przetwarzanie częstotiiwościowo-czasowe zawiera generowanie sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu na podstawie wartości podpasm audio o wartościach zespoionych;przy czym obiiczanie opiera się na równaniu: "tf-l ( „ f 1 \λ Λ'-Ι X '· Λί Σ* A=0 Ren/,/.A t COSI ~ (n + n 0 )( k + i I + Σ X I.W.Usin (« + 'M k + A=0 dia 0 n 10 N, przy czym x'i,n jest pośrednią próbką w dziedzinie czasu ramki odpowiadającej indeksowi n próbki oraz indeksowi i bioku, przy czym N jest iiczbą całkowitą wskazującą długość bioku, przy czym XReai,i,k and Ximag,i,k reprezentują część rzeczywistą i część urojoną wartości podpasm audio o wartościach zespoionych odpowiadającej indeksowi i bioku oraz indeksowi k współczynnika widmowego, i przy czym n0 jest parametrem reprezentującym opcję indeksu, i przy czym N jest parametrem wskazującym iiczbę próbek w bioku;okienkowanie sekwencji pośrednich próbek w dziedzinie czasu z wykorzystaniem funkcji okna syntezy zawierającej sekwencję współczynników okna dia uzyskania okienkowanych pośrednich próbek w dziedzinie czasu, przy czym funkcja okna syntezy zawiera pierwszą grupę (420) współczynników okna zawierającą pierwszą część sekwencji współczynników okna i drugą grupę (430) współczynników okna zawierającą drugą część sekwencji współczynników okna, przy czym pierwsza część zawiera mniej współczynników okna niż druga część, przy czym wartość energii całkowitej współczynnika okna w pierwszej części jest wyższa od wartości energii całkowitej współczynnika okna drugiej części, przy czym pierwsza grupa współczynników okna jest wykorzystywana do okienkowania późniejszych pośrednich próbek w dziedzinie czasu, a druga grupa (420) współczynników okna jest wykorzystywana do okienkowania wcześniejszych pośrednich próbek w dziedzinie czasu, przy czym okienkowanie opiera się na równaniu: z \,„ = ^(n) · x' i)nd|a ° n 10 · W, przy czym z'i,n jest wartością okienkowanej pośredniej próbki w dziedzinie czasu odpowiadającej indeksowi n próbki oraz indeksowi i bioku ramki, i przy czym w(n) są współczynnikami okna o wartościach rzeczywistych funkcji okna syntezy;i 113 dodawanie z zakładką okienkowanych próbek w dziedzinie czasu dla uzyskania próbek w dziedzinie czasu, przy czym dodawanie z zakładką opiera się na równaniu: OUt i lt = Z l n +Z ;_| η+λ ,+ Z i-2,u + 2N +Z i-l,ii+3N +Z ,-4.,,+4// +Z i-S,,i+SN + 2 i-f ,n + 6N +Z ί-Τ,η+ΊN+ Z ί-8,ιι+$Ν + Z i-9,n+9N ’ dla 0 n N przy czym outi,n reprezentuje próbkę o wartościach rzeczywistych w dziedzinie czasu odpowiadającą indeksowi n próbki oraz indeksowi i bloku, i przy czym sposób generowania próbek audio o wartościach rzeczywistych w dziedzinie czasu jest realizowany przez bank filtrów syntezy. 5. Program z kodem programu do wykonywania, gdy jest uruchomiony na procesorze, sposobu określonego w zastrz. 3 albo określonego w zastrz. 4. Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der angewandten Forschung e. V., Niemcy Pełnomocnik: 114 1/29 EP 2 076 901 B1 Z-15889/17 FIG 1 100 220 180 115 EP 2 076 901 B1 2/29 Z-15889/17 116 EP 2 076 901 B1 3/29 Z-15889/17 117 EP 2 076 901 B1 4/29 Z-15889/17 118 EP 2 076 901 B1 5/29 Z-15889/17 FIG 5 500 σ ro co 119 520 IN I Ul CO "O ro o \i σι co o oo NI FIG 6 ro eo 120 IN I Ul LD "O ro o NI σ LD o NI 121 EP 2 076 901 B1 8/29 Z-15889/17 FIG7A 122 EP 2 076 901 B1 9/29 Z-15889/17 123 EP 2 076 901 B1 10/29 Z-15889/17 FIG7C 124 EP 2 076 901 B1 11/29 Z-15889/17 FIG 8A 125 EP 2 076 901 B1 12/29 Z-15889/17 FIG 8B 126 EP 2 076 901 B1 13/29 Z-15889/17 FIG 8C Koniec S370 127 EP 2 076 901 B1 14/29 Z-15889/17 FIG 8D 128 EP 2 076 901 B1 15/29 Z-15889/17 FIG 9A S400 S410 S420 S430 S440 S450 S460 S470 S480 function [y, State] = tdfb80 (x, State) % aktualizuj bufor State (640-64+(1:64)) = x;% zastosuj okno win_ana = ldfb80_win;% załóż, że ostatnie próbki są ułożone z prawej strony bufora x_win_orig = State. *win_ana;% przygotuj stos x_stack = reshape (x_win_orig, 128,5);% podpisz zmianę . x_stack(: ,2:2:4)) = -x_stack(:,(2:2:4));% zwiń stos 'x_stack = sum(-x_stack(end:-1:1,:),2)’;o/ Q nieparzyste FFT okienkowanych danych temp = fft(x_stack.*exp(-1i*pi*(0:128-1)/128));% publikuj fazę .m = (64+1)/2 y = 2*conj (temp (1:64) ?exp(-2i*pi* ((0:64-1 )+0.5)*m/128));% zmień bufor State (1:640-64) = State (64+(1:640-64));129 EP 2 076 901 B1 16/29 Z-15889/17 FIG 9B function [y, State] = ldfb80_32 (x, State) % | aktualizuj bufor S State (320-32+(1:32)) = x;% zastosuj okno win_ana = ldfb80_win();win_ana = (win_ana (1:2:end) + win_ana (2:2:end))/2;% załóż, że ostatnie próbki są ułożone z prawej strony bufora x_win_orig = State. *win_ana;% przygotuj stos x_stack = reshape (x_win_orig,64,5);podpisz zmianę x_stack(:, (2:2:4)) = -x_stack(:,(2:2:4));'o/ Ql zwiń stos x_stack = sum(-x_stack(end:-1:1 ,:),2)’;% | nieparzyste FFT okienkowanych danych temp = fft( x_stack.*exp(-1 i*pi*(0:64-1 )/64));% | publikuj fazę m = (32+1)/2 $480* y = 2*conj (temp (1:32) .*exp(-2i*pi*((0:32-1)+0.5)*m/64));% zmień bufor State (1:320-32) = State (32+(1:320-32)): S400’ S412 S420 S430’ S440 S450 S460’ 130 EP 2 076 901 B1 Z-15889/17 17/29 FIG10A S500 S510 S520 S530 S540 S550 S560 S570 S580 function [y, State] = Fdfb80 (x, State) % wstępne fazowanie "m = (64+1)/2: . temp = 0.5*conj (x).*exp( (2i*pi*((0:64-1 )+0.5)*m/128));% nieparzysta symetria "temp = [temp conj (temp (64:-1:1))];% nieparzyste FFT y_knl = real (ifft (temp) .* exp(i*pi*(0:128-1)/128));% rozszerz dane;zmień znak przełączenia y knl = -y_knl (128:-1:1);tmp = [y_knl -y_knl y_knl -y_knl y_knl]’;% okno syntezy win_ana = ldfb80_win;win_syn = win_ana(end:-1:1);% zastosuj okno 'tmp = tmp.*win_sys;% aktualizuj bufor .State (640-64+(1:64)) = 0;state = stałe + tmp;% pozyskaj wyjście y = state(1:64);% zmień bufor State (1:640-64) = State (64+1:640);131 EP 2 076 901 B1 18/29 Z-15889/17 FIGI OB S500’ function [y, stałe] = Idfb80_32 (x, State) % wstępne fazowanie m = (32+1)/2;temp - u.5*conj (x).*exp( (2i*pi*((0:32-1)+0.5)*m/64));S510’ S520’ S530’ S542 S550 % nieparzysta symetria "temp = [temp conj (temp (32:-1:1))];% nieparzyste FFT y_knl = real (ifft (temp) .* exp(i*pi*(0:64-1)/64));% rozszerz dane;zmień znak przełączenia y_knl = -y_knl (64:-1:1): tmp = [y_knl -y_knl y_knl -y_knl y_knl]’;% okno syntezy win_ana = ldfb80_win;win_syn = win_ana(end:-1:1);win_syn = (win_syn(1:2:end)+wiirsyn(2:2:end))/2;zastosuj okno tmp = tmp.*win_sys;S560’ S570’ _% aktualizuj bufor State (320-32+(1:32)) State = state + tmp;% pozyskaj wyjście = 0;S580’ y — state(1:32);zmień bufor State (1:320-64) = State (32+1:320);FIG 11 Porównanie: Okno zespolonego modulowanego banku filtrów o małym opóźnieniu (CMLDFB) vs okno sinusowe okno CMLDFB okno sinusowe co ro CD 132 IN Ul oo OO CD ro o \i σι CD o oo FIG 12 Porównanie: Okno zespolonego modulowanego banku filtrów o małym opóźnieniu (CMLDFB) vs oryginalny prototypowy filtr SBR QMF ro o ro LO 133 IN I Ul LO "O ro o \i σι LO o NI oo FIG 13 Wielkość Porównanie: Kształt okna CLDFB vs oryginalny prototypowy QMF 32 /64 96 128 750 760 256 288 320 352 384 próbki ro I— 1 ro kO 134 Rdzeń modulacji 760 770 750 l\i I Ul OO OO kO "O ro o \i σ kO o oo 135 EP 2 076 901 B1 22/29 Z-15889/17 FIG 14A FIG 14B 136 EP 2 076 901 B1 23/29 Z-15889/17 FIG15A Odpowiedź częstotliwościowa 800 [χ π rad / i próbki i] Częstotliwość znormalizowana Omega/pi 137 EP 2 076 901 B1 24/29 Z-15889/17 FIG15B Odpowiedź częstotliwościowa Częstotliwość znormalizowana Omega/pi [χ π rad / próbki ] 138 EP 2 076 901 B1 25/29 Z-15889/17 Αί Φ JD "Ο IN (NI Φ C Φ 'c "Ο α. ο (D (_) (D C Αί Ο c Ν "Ο i_ Ν Φ ΤΤ Αί C D Φ C (D C ο CL CD CD ο £ ι Ο CO I Ο |Ν» I 9Ρ Omega/pi 139 EP 2 076 901 B1 26/29 Z-15889/17 Omega/pi Omega/pi ZT/688ST-Z 6Z/ZZ Ta T06 9Z0 Z d3 0t7[ 141 EP 2 076 901 B1 Z-15889/17 28/29 142 EP 2 076 901 B1 29/29 Z-15889/17 oryginalny sygnał czasu- (kastaniety si02)