HK1218019B

HK1218019B - Apparatus and method for generating a frequency enhanced signal using temporal smoothing of subbands

Info

Publication number: HK1218019B
Application number: HK16105948.4A
Authority: HK
Inventors: Sascha Disch; Ralf Geiger; Christian Helmrich; Markus Multrus; Konstantin Schmidt
Original assignee: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2022-02-25

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen eines Frequenzverbesserungssignals (130) unter Verwendung zeitlicher Glättung, die folgende Merkmale aufweist:
einen Signalgenerator (200) zum Erzeugen des Frequenzverbesserungssignals (130) aus einem Kernsignal (120, 110), wobei das Frequenzverbesserungssignal (130) einen Verbesserungsfrequenzbereich aufweist, der nicht in dem Kernsignal enthalten ist, wobei ein aktueller Zeitabschnitt (320, 340) des Frequenzverbesserungssignals (130) oder des Kernsignals Teilbandsignale für eine Mehrzahl von Teilbändern aufweist;

eine Steuerung (800) zum Berechnen der gleichen Glättungsinformationen (802) für die Mehrzahl von Teilbandsignalen von entweder dem Verbesserungsfrequenzbereich oder dem Kernsignal, wobei die gleichen Glättungsinformationen (802) für die Mehrzahl von Teilbandsignalen des Verbesserungsfrequenzbereichs ein einzelner Korrekturfaktor (1402b, 1401b, 1400b) sind und

wobei der Signalgenerator (200) dazu konfiguriert ist, die Mehrzahl von Teilbandsignalen in dem aktuellen Zeitabschnitt von entweder dem Verbesserungsfrequenzbereich oder dem Kernsignal unter Verwendung der gleichen Glättungsinformationen (802) zu glätten,

wobei die Steuerung (800) dazu konfiguriert ist, die gleichen Glättungsinformationen (802, 1400b, 1401b, 1402b) zu berechnen entweder durch Verwenden (1000) einer kombinierten Energie der Mehrzahl von Teilbandsignalen des Kernsignals und des Frequenzverbesserungssignals (130) des aktuellen Zeitabschnitts oder durch Verwenden (1000) einer kombinierten Energie der Mehrzahl von Teilbandsignalen von nur dem Frequenzverbesserungssignal (130) des aktuellen Zeitabschnitts und entweder durch Verwenden (1020) einer gemittelten Energie der Mehrzahl von Teilbandsignalen des Kernsignals und des Frequenzverbesserungssignals (130) von einem oder mehreren früheren Zeitabschnitten, die dem aktuellen Zeitabschnitt vorausgehen, oder einem oder mehreren späteren Zeitabschnitten, die dem aktuellen Zeitabschnitt folgen, oder durch Verwenden (1020) einer gemittelten Energie der Mehrzahl von Teilbandsignalen des Kernsignals nur von einem oder mehreren früheren Zeitabschnitten, die dem aktuellen Zeitabschnitt vorausgehen, oder einem oder mehreren späteren Zeitabschnitten, die dem aktuellen Zeitabschnitt folgen,

wobei die Steuerung (800) dazu konfiguriert ist, basierend auf dem Kernsignal oder dem Frequenzverbesserungssignal (130) des aktuellen Zeitabschnitts und des einen oder der mehreren vorhergehenden Zeitabschnitte einen Glättungsintensitätssteuerwert zu berechnen, und

wobei die Steuerung (800) dazu konfiguriert ist, unter Verwendung des Glättungsintensitätssteuerwerts die gleichen Glättungsinformationen (802) so zu berechnen (1040), dass eine Glättungsintensität in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der kombinierten Energie und der gemittelten Energie variiert und

wobei der Signalgenerator (200) dazu konfiguriert ist, den einzelnen Korrekturfaktor (1402b, 1401b, 1400b) an die Mehrzahl von Teilbandsignalen des Verbesserungsfrequenzbereichs anzulegen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner eine Filterbank oder eine Bereitstellungsvorrichtung (100) zum Bereitstellen der Mehrzahl von Teilbandsignalen des Kernsignals für eine Mehrzahl von zeitlich nachfolgenden Filterbankschlitzen (340) aufweist, wobei der Signalgenerator (200) dazu konfiguriert ist, die Mehrzahl von Teilbandsignalen des Verbesserungsfrequenzbereichs unter Verwendung der Mehrzahl von Teilbandsignalen des Kernsignals (120) für die Mehrzahl von zeitlich nachfolgenden Filterbankschlitzen (340) abzuleiten und wobei die Steuerung (800) dazu konfiguriert ist, für jeden Filterbankschlitz (340) eine einzelne Glättungsinformation zu berechnen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Steuerung (800) dazu konfiguriert ist, die gleichen Glättungsinformationen (1400b, 1401b, 1402b) basierend auf der folgenden Gleichung zu berechnen: wobei Ecurr_t die kombinierte Energie in dem aktuellen Zeitabschnitt ist, wobei Eavg_t die gemittelte Energie des einen oder der mehreren vorausgehenden oder späteren Zeitabschnitte ist und wobei a der Glättungsintensitätssteuerwert ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Signalgenerator (200) dazu konfiguriert ist, das Kernsignal oder das Frequenzverbesserungssignal (130) zusätzlich zu dem Glätten zu formen (204).
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der der aktuelle Zeitabschnitt und zumindest ein weiterer Zeitabschnitt einen Rahmen (340) bilden, wobei der Signalgenerator (200) dazu konfiguriert ist, für einen ganzen Rahmen (340) die gleichen Formungsinformationen anzulegen und wobei der Signalgenerator (200) dazu konfiguriert ist, unter Verwendung einer einzelnen Glättungsinformation (802, 1400b, 1401b, 1402b) für jeden Zeitabschnitt in dem ganzen Rahmen (340) zu glätten.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Signalgenerator (200) dazu konfiguriert ist, eine Energiebeschränkung an dem Frequenzverbesserungssignal oder dem Kernsignal durchzuführen, um sicherzustellen, dass ein Signal, das durch eine Synthesefilterbank (300) erhalten wird, derart ist, dass eine Energie eines höheren Bands höchstens gleich einer Energie in einem niedrigeren Band ist oder höchstens um einen vordefinierten Schwellenwert von 3 dB oder weniger erhöht.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Signalgenerator (200) dazu konfiguriert ist, ein einzelnes Teilbandsignal des Kernsignals oder die Mehrzahl von Teilbandsignalen des Kernsignals zu spiegeln (202), wenn die Mehrzahl von Teilbandsignalen des Frequenzverbesserungssignals (130) berechnet wird.
Verfahren zum Erzeugen eines Frequenzverbesserungssignals (130) unter Verwendung von zeitlicher Glättung, das folgende Schritte aufweist:
Erzeugen (200) des Frequenzverbesserungssignals (130) aus einem Kernsignal (120, 110), wobei das Frequenzverbesserungssignal (130) einen Verbesserungsfrequenzbereich aufweist, der nicht in dem Kernsignal enthalten ist, wobei ein aktueller Zeitabschnitt (320, 340) des Frequenzverbesserungssignals (130) oder des Kernsignals Teilbandsignale für eine Mehrzahl von Teilbändern aufweist;

Berechnen (800) der gleichen Glättungsinformationen (802) für die Mehrzahl von Teilbandsignalen von entweder dem Verbesserungsfrequenzbereich oder dem Kernsignal, und

wobei das Erzeugen (200) das Glätten der Mehrzahl von Teilbandsignalen in dem aktuellen Zeitabschnitt von entweder dem Verbesserungsfrequenzbereich oder dem Kernsignal unter Verwendung der gleichen Glättungsinformationen (802) aufweist,

wobei das Berechnen (800) das Berechnen der gleichen Glättungsinformationen (802, 1400b, 1401b, 1402b) aufweist, entweder durch Verwenden (1000) einer kombinierten Energie der Mehrzahl von Teilbandsignalen des Kernsignals und des Frequenzverbesserungssignals (130) des aktuellen Zeitabschnitts oder durch Verwenden (1000) einer kombinierten Energie der Mehrzahl von Teilbandsignalen von nur dem Frequenzverbesserungssignal (130) des aktuellen Zeitabschnitts undentweder durch Verwenden (1020) einer gemittelten Energie der Mehrzahl von Teilbandsignalen des Kernsignals und des Frequenzverbesserungssignals (130) von einem oder mehreren früheren Zeitabschnitten, die dem aktuellen Zeitabschnitt vorausgehen, oder einem oder mehreren späteren Zeitabschnitten, die dem aktuellen Zeitabschnitt folgen, oder durch Verwenden (1020) einer gemittelten Energie der Mehrzahl von Teilbandsignalen des Kernsignals nur von einem oder mehreren früheren Zeitabschnitten, die dem aktuellen Zeitabschnitt vorausgehen, oder einem oder mehreren späteren Zeitabschnitten, die dem aktuellen Zeitabschnitt folgen,

wobei das Berechnen (800) das Berechnen (1040) eines Glättungsintensitätssteuerwerts basierend auf dem Kernsignal oder dem Frequenzverbesserungssignal (130) des aktuellen Zeitabschnitts und des einen oder der mehreren vorhergehenden Zeitabschnitte aufweist und

wobei das Berechnen (800) das Berechnen (1040) dergleichen Glättungsinformationen (802) unter Verwendung des Glättungsintensitätssteuerwerts (a) so aufweist, dass eine Glättungsintensität in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der kombinierten Energie und der gemittelten Energie variiert und

wobei das Erzeugen (200) das Anlegen des einzelnen Korrekturfaktors (1402b, 1401b, 1400b) an die Mehrzahl von Teilbandsignalen des Verbesserungsfrequenzbereichs aufweist.
System zum Verarbeiten von Audiosignalen, das folgende Merkmale aufweist:
einen Codierer (1500) zum Erzeugen eines codierten Kernsignals (110); und

eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Frequenzverbesserungssignals (130) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
Verfahren zum Verarbeiten von Audiosignalen, das folgende Schritte aufweist:
Erzeugen (1500) eines codierten Kernsignals (110); und

Erzeugen eines Frequenzverbesserungssignals (130) unter Verwendung eines Verfahrens von Anspruch 8.
Computerprogramm mit Anweisungen, die, wenn dasselbe auf einem Computer oder einem Prozessor läuft, den Computer oder den Prozessor veranlassen, das Verfahren gemäß Anspruch 8 oder Anspruch 10 auszuführen.