HK1092925B - Adaptive hybrid transformation for signal analysis and synthesis - Google Patents

Claims (21)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Ausgangssignals, welches enthält:

   Empfangen von Abtastwerten eines Quellensignals, das einen spektralen Inhalt hat;

   Anwenden einer primären Transformation auf überlappende Segmente der Abtastwerte, um eine Vielzahl von Gruppen von Spektralkoeffizienten zu erzeugen, wobei die primäre Transformation eine Modifizierte Diskrete Cosinustransformation ist und jede Gruppe von Spektralkoeffizienten Zeitdomäne-Aliasing-Artefakte hat und den spektralen Inhalt eines jeweiligen Quellensignalsegments für eine Frequenzgruppe darstellt;

   Erhalten einer Vielzahl von Spektralkoeffizienten, die dieselbe Frequenz in der Frequenzgruppe darstellen, aus der Vielzahl von Gruppen von Spektralkoeffizienten, und Zusammenstellen der Vielzahl von Spektralkoeffizienten zu einem oder mehreren Blöcken von Spektralkoeffizienten, wobei die Anzahl der Spektralkoeffizienten, die in jedem des einen oder der mehreren Blöcke zusammengestellt sind, ansprechend auf ein Blocklängen-Steuersignal angepasst wird;

   Anwenden einer sekundären Transformation auf den einen oder die mehreren Blöcke von Spektralkoeffizienten, um eine oder mehrere Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten zu erzeugen, wobei die sekundäre Transformation eine Diskrete Cosinustransformation ist, die auf Blöcke von Spektralkoeffizienten angewandt wird, die einander nicht überlappen, und die Länge der sekundären Transformation, die auf jeden des einen oder der mehreren Blöcke von Spektralkoeffizienten angewandt wird, ansprechend auf das Blocklängen-Steuersignal angepasst wird; und

   Zusammenstellen von Information, welche die eine oder die mehreren Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten und das Blocklängen-Steuersignal darstellt, zu dem Ausgangssignal.
2. Verfahren nach Anspruch 1, welches enthält:

   Erzeugen eines Ähnlichkeitsmaßes für Größen von Spektralkomponenten innerhalb einer Vielzahl von Gruppen von Spektralkomponenten; und

   Erzeugen des Blocklängen-Steuersignals ansprechend auf das Ähnlichkeitsmaß.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, welches enthält:

   Analysieren von Abtastwerten des Quellensignals, um ein Segmentlängen-Steuersignal zu erzeugen; und

   Anwenden einer Analysefensterfunktion auf ein Segment von Abtastwerten des Quellensignals, wobei die Form oder Länge der Analysefensterfunktion ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal angepasst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die primäre Transformation eine Gruppe von Basisfunktionen hat und das Verfahren die Anpassung der Gruppe von Basisfunktionen ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal enthält.
5. Verfahren zur Erzeugung eines Ausgangssignals, welches enthält:

   Empfangen eines Eingangssignals, das den spektralen Inhalt eines Quellensignals darstellt;

   Erhalten einer oder mehrerer Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten und eines Blocklängen-Steuersignals aus dem Eingangssignal;

   Anwenden einer umgekehrten sekundären Transformation auf die eine oder die mehreren Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten, um einen oder mehrere Blöcke von Spektralkomponenten zu erzeugen, die den spektralen Inhalt des Quellensignals für dieselbe Frequenz in einer Gruppe von Frequenzen darstellen, wobei die umgekehrte sekundäre Transformation eine umgekehrte Diskrete Cosinustransformation ist, die auf Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten angewandt wird, welche Blöcke von Spektralkomponenten darstellen, die einander nicht überlappen, und die Länge der umgekehrten sekundären Transformation, die auf die Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten angewandt wird, ansprechend auf das Blocklängen-Steuersignal angepasst wird;

   Zusammenstellen der Spektralkomponenten in Gruppen von Spektralkomponenten, wobei jede Gruppe von Spektralkomponenten Zeitdomäne-Aliasing-Artefakte hat und den spektralen Inhalt eines Segments des Quellensignals für alle Frequenzen in der Gruppe von Frequenzen darstellt;

   Anwenden einer umgekehrten primären Transformation auf die Gruppen von Spektralkomponenten, um Ausgangssignalsegmente zu erzeugen, die den Segmenten des Quellensignalsegments entsprechen, wobei die umgekehrte primäre Transformation eine umgekehrte Modifizierte Diskrete Cosinustransformation ist und die umgekehrte primäre Transformation im wesentlichen die Zeitdomäne-Aliasing-Artefakte auslöscht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, welches enthält:

   Erhalten eines Segmentlängen-Steuersignals aus dem Eingangssignal; und

   Anwenden einer Synthesefensterfunktion auf ein Ausgangssignalsegment, wobei die Form oder Länge der Synthesefensterfunktion ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal angepasst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die umgekehrte primäre Transformation eine Gruppe von Basisfunktionen hat und das Verfahren die Anpassung der Gruppe von Basisfunktionen ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal enthält.
8. Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, welche enthält:

   (a) eine Eingangsklemme;

   (b) eine Ausgangsklemme; und

   (c) eine mit der Eingangsklemme und der Ausgangsklemme gekoppelte Signalverarbeitungsschaltung, wobei die Signalverarbeitungsschaltung dafür ausgelegt ist, dass sie:

   von der Eingangsklemme Abtastwerte eines Quellensignals empfängt, das einen spektralen Inhalt hat;

   auf überlappende Segmente der Abtastwerte eine primäre Transformation anwendet, um eine Vielzahl von Gruppen von Spektralkomponenten zu erzeugen, wobei die primäre Transformation eine Modifizierte Diskrete Cosinustransformation ist und jede Gruppe von Spektralkomponenten Zeitdomäne-Aliasing-Artefakte hat und den spektralen Inhalt eines jeweiligen Quellensignalsegments für eine Gruppe von Frequenzen darstellt;

   eine Vielzahl von Spektralkoeffizienten, welche dieselbe Frequenz in der Gruppe von Frequenzen darstellen, aus der Vielzahl von Gruppen von Spektralkoeffizienten erhält und die Vielzahl von Spektralkoeffizienten zu einem oder mehreren Blöcken von Spektralkoeffizienten zusammenstellt, wobei die Anzahl der Spektralkoeffizienten, die in jedem des einen oder der mehreren Blöcke zusammengestellt werden, ansprechend auf ein Blocklängen-Steuersignal angepasst ist;

   eine sekundäre Transformation auf den einen oder die mehreren Blöcke von Spektralkoeffizienten anwendet, um eine oder mehrere Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten zu erzeugen, wobei die sekundäre Transformation eine Diskrete Cosinustransformation ist, die auf Blöcke von Spektralkoeffizienten angewandt wird, die einander nicht überlappen, und die Länge der sekundären Transformation, die auf jeden des einen oder der mehreren Blöcke von Spektralkoeffizienten angewandt wird, ansprechend auf das Blocklängen-Steuersignal angepasst ist; und

   den einen oder die mehreren Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten und das Blocklängen-Steuersignal darstellende Information zu dem Ausgangssignal zusammenstellt, das zu der Ausgangsklemme gesendet wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die Signalverarbeitungsschaltung dafür ausgelegt ist, dass sie:

   ein Ähnlichkeitsmaß für Größen von Spektralkomponenten innerhalb einer Vielzahl von Gruppen von Spektralkomponenten erzeugt; und

   das Blocklängen-Steuersignal ansprechend auf das Ähnlichkeitsmaß erzeugt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei welcher die Signalverarbeitungsschaltung dafür ausgelegt ist, dass sie:

    Abtastwerte des Quellensignals analysiert, um ein Segmentlängen-Steuersignal zu erzeugen; und

    eine Analysefensterfunktion auf ein Segment von Abtastwerten des Quellensignals anwendet, wobei Form oder Länge der Analysefensterfunktion ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal angepasst sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die primäre Transformation eine Gruppe von Basisfunktionen hat und die Signalverarbeitungsschaltung die Gruppe von Basisfunktionen ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal anpasst.
12. Vorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, welche enthält:

    (a) eine Eingangsklemme;

    (b) eine Ausgangsklemme; und

    (c) eine mit der Eingangsklemme und der Ausgangsklemme gekoppelte Signalverarbeitungsschaltung, wobei die Signalverarbeitungsschaltung dafür ausgelegt ist, dass sie:

    ein Eingangssignal empfängt, das den spektralen Inhalt eines Quellensignals von der Eingangsklemme darstellt;

    eine oder mehrere Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten und ein Blocklängen-Steuersignal aus dem Eingangssignal erhält;

    eine umgekehrte sekundäre Transformation auf die eine oder die mehreren Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten anwendet, um einen oder mehrere Blöcke von Spektralkoeffizienten zu erzeugen, welche den spektralen Inhalt des Quellensignals für dieselbe Frequenz in einer Gruppe von Frequenzen darstellen, wobei die umgekehrte sekundäre Transformation eine umgekehrte Diskrete Cosinustransformation ist, die auf Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten angewandt wird, welche Blöcke von Spektralkoeffizienten darstellen, die einander nicht überlappen, und die Länge der umgekehrten sekundären Transformation, die auf die Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten angewandt wird, ansprechend auf das Blocklängen-Steuersignal angepasst wird;

    die Spektralkoeffizienten in Gruppen von Spektralkoeffizienten zusammenstellt, wobei jede Gruppe von Spektralkoeffizienten Zeitdomäne-Aliasing-Artefakte hat und den spektralen Inhalt eines Segments des Quellensignals für alle Frequenzen in der Gruppe von Frequenzen darstellt; und

    eine umgekehrte primäre Transformation auf die Gruppen von Spektralkoeffizienten anwendet, um Ausgangssignalsegmente zu erzeugen, die Segmenten des Quellensignals entsprechen, wobei die umgekehrte primäre Transformation eine Umgekehrte Modifizierte Diskrete Cosinustransformation ist und die umgekehrte primäre Transformation im wesentlichen die Zeitdomäne-Aliasing-Artefakte auslöscht und die Ausgangssignalsegmente zu der Ausgangsklemme gesendet werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Signalverarbeitungsschaltung dafür ausgelegt ist, dass sie:

    ein Segmentlängen-Steuersignal aus dem Eingangssignal erhält; und

    eine Synthesefensterfunktion auf ein Ausgangssignalsegment anwendet, wobei Form oder Länge der Synthesefensterfunktion ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal angepasst sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher die umgekehrte primäre Transformation eine Gruppe von Basisfunktionen hat und die Signalverarbeitungsschaltung die Gruppe von Basisfunktionen ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal anpasst.
15. Medium, das ein Befehlsprogramm überträgt, welches durch eine Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Erzeugung eines Ausgangssignals ausführbar ist, welches enthält:

    Empfangen von Abtastwerten eines Quellensignals, das einen spektralen Inhalt hat;

    Anwenden einer primären Transformation auf überlappende Segmente der Abtastwerte, um eine Vielzahl von Gruppen von Spektralkoeffizienten zu erzeugen, wobei die primäre Transformation eine Modifizierte Diskrete Cosinustransformation ist und jede Gruppe von Spektralkoeffizienten Zeitdomäne-Aliasing-Artefakte hat und den spektralen Inhalt eines jeweiligen Quellensignalsegments für eine Frequenzgruppe darstellt;

    Erhalten einer Vielzahl von Spektralkoeffizienten, die dieselbe Frequenz in der Frequenzgruppe darstellen, aus der Vielzahl von Gruppen von Spektralkoeffizienten, und Zusammenstellen der Vielzahl von Spektralkoeffizienten zu einem oder mehreren Blöcken von Spektralkoeffizienten, wobei die Anzahl der Spektralkoeffizienten, die in jedem des einen oder der mehreren Blöcke zusammengestellt sind, ansprechend auf ein Blocklängen-Steuersignal angepasst wird;

    Anwenden einer sekundären Transformation auf den einen oder die mehreren Blöcke von Spektralkoeffizienten, um eine oder mehrere Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten zu erzeugen, wobei die sekundäre Transformation eine Diskrete Cosinustransformation ist, die auf Blöcke von Spektralkoeffizienten angewandt wird, die einander nicht überlappen, und die Länge der sekundären Transformation, die auf jeden des einen oder der mehreren Blöcke von Spektralkoeffizienten angewandt wird, ansprechend auf das Blocklängen-Steuersignal angepasst wird; und

    Zusammenstellen von Information, welche die eine oder die mehreren Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten und das Blocklängen-Steuersignal darstellen, zu dem Ausgangssignal.
16. Medium nach Anspruch 15, bei welchem das Verfahren enthält:

    Erzeugen eines Ähnlichkeitsmaßes für Größen von Spektralkomponenten innerhalb einer Vielzahl von Gruppen von Spektralkomponenten; und

    Erzeugen des Blocklängen-Steuersignals ansprechend auf das Ähnlichkeitsmaß.
17. Medium nach Anspruch 15 oder 16, bei welchem das Verfahren enthält:

    Analysieren von Abtastwerten des Quellensignals, um ein Segmentlängen-Steuersignal zu erzeugen; und

    Anwenden einer Analysefensterfunktion auf ein Segment von Abtastwerten des Quellensignals, wobei die Form oder Länge der Analysefensterfunktion ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal angepasst wird.
18. Medium nach Anspruch 17, bei welchem die primäre Transformation eine Gruppe von Basisfunktionen hat und das Verfahren die Anpassung der Gruppe von Basisfunktionen ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal enthält.
19. Medium, das ein Befehlsprogramm überträgt, welches durch eine Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens zur Erzeugung eines Ausgangssignals ausführbar ist, welches enthält:

    Empfangen eines Eingangssignals, das den spektralen Inhalt eines Quellensignals darstellt;

    Erhalten einer oder mehrerer Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten und eines Blocklängen-Steuersignals aus dem Eingangssignal;

    Anwenden einer umgekehrten sekundären Transformation auf die eine oder die mehreren Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten, um einen oder mehrere Blöcke von Spektralkomponenten zu erzeugen, die den spektralen Inhalt des Quellensignals für dieselbe Frequenz in einer Gruppe von Frequenzen darstellen, wobei die umgekehrte sekundäre Transformation eine Umgekehrte Diskrete Cosinustransformation ist, die auf Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten angewandt wird, welche Blöcke von Spektralkomponenten darstellen, die einander nicht überlappen, und die Länge der umgekehrten sekundären Transformation, die auf die Gruppen von Hybrid-Transformationskoeffizienten angewandt wird, ansprechend auf das Blocklängen-Steuersignal angepasst wird;

    Zusammenstellen der Spektralkomponenten in Gruppen von Spektralkomponenten, wobei jede Gruppe von Spektralkomponenten Zeitdomäne-Aliasing-Artefakte hat und den spektralen Inhalt eines Segments des Quellensignals für alle Frequenzen in der Gruppe von Frequenzen darstellt;

    Anwenden einer umgekehrten primären Transformation auf die Gruppen von Spektralkomponenten, um Ausgangssignalsegmente zu erzeugen, die den Segmenten des Quellensignalsegments entsprechen, wobei die umgekehrte primäre Transformation eine umgekehrte Modifizierte Diskrete Cosinustransformation ist und die umgekehrte primäre Transformation im wesentlichen die Zeitdomäne-Aliasing-Artefakte auslöscht.
20. Medium nach Anspruch 19, bei welchem das Verfahren enthält:

    Erhalten eines Segmentlängen-Steuersignals aus dem Eingangssignal; und

    Anwenden einer Synthesefensterfunktion auf ein Ausgangssignalsegment, wobei die Form oder Länge der Synthesefensterfunktion ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal angepasst wird.
21. Medium nach Anspruch 20, bei welchem die umgekehrte primäre Transformation eine Gruppe von Basisfunktionen hat und das Verfahren die Anpassung der Gruppe von Basisfunktionen ansprechend auf das Segmentlängen-Steuersignal enthält.