使用频带间的相关来处理音频信号的设备、方法和介质的制作方法

专利名称：使用频带间的相关来处理音频信号的设备、方法和介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用例如运动图像专家组(MPEG)_4，即音频信号编码和解码的音频信 号处理，更具体地说，涉及一种使用频带间的相关(correlation)来处理音频信号的设备、 方法和介质。
背景技术：
在诸如被用作MPEG-4音频编码工具的知觉噪音代替(PNS)的处理音频信号的传 统方法中，音频信号可以以诸如64kbps/立体声的低比特率被有效地处理，但是声音质量 在高比特率降低。在传统方法中，具体地说，当处理瞬时音频信号时，声音质量降低得更多。 此外，在传统方法中，由于可用比特的数量少，所以通过减少音频带宽对音频信号编码。在 此情况下，由于音频频率带宽被减少，所以声音质量被降低得更多。

发明内容
本发明提供一种使用频带间的相关来处理音频信号的设备，在其中，音频信号被 有效地处理而甚至在低比特率也没有减少带宽。本发明还提供一种使用频带间的相关来处理音频信号的方法，在其中，音频信号 被有效地处理而甚至在低比特率也没有减少带宽。根据本发明的一方面，提供一种使用频带间的相关来处理音频信号的设备，该设 备包括编码单元，对输入音频信号编码；和解码单元，对编码的输入音频信号解码；其中， 编码单元包括相关分析器，其从第二子带中搜索在第一子带和每个第一子带中的最相似子 带之间具有大于预定值的相关的最相似子带，并产生关于第二搜索的子带的信息，其中，解 码单元包括高频分量恢复部分，其使用由相关分析器产生并且以比特流格式发送的关于第 二子带的产生的信息将关于第二搜索的子带的数据复制为关于第一子带的数据，以执行对 第一子带的解码，并且其中，第一子带是属于对输入音频信号进行子带滤波的结果的频带 中的高频带的子带，第二子带是属于子带滤波的结果的频带中的低频带的子带。根据本发明的另一方面，提供一种使用频带间的相关来处理音频信号的方法，该 方法包括当对输入音频信号编码时，从第二子带中搜索在第一子带和每个第一子带中的 最相似子带之间具有大于预定值的相关的最相似子带，并产生关于第二搜索的子带的信 息；和当对编码的输入音频信号解码时，使用以比特流格式发送的关于第二产生的子带的 产生的信息将关于第二搜索的子带的数据复制为关于第一子带的数据，以执行对第一子带 的解码，并且其中，第一子带是属于对输入音频信号进行子带滤波的结果的频带中的高频 带的子带，第二子带是属于子带滤波的结果的频带中的低频带的子带。至少一种存储指令的计算机可读介质，该指令控制至少一个处理器执行使用频带间的相关来处理音频信号的方法，该方法包括当对输入音频信号编码时，从第二子带中搜 索在第一子带和每个第一子带中的最相似子带之间具有大于预定值的相关的最相似子带， 并产生关于第二搜索的子带的信息；和当对编码的输入音频信号解码时，使用以比特流格 式发送的关于第二产生的子带的产生的信息将关于第二搜索的子带的数据复制为关于第 一子带的数据，以执行对第一子带的解码，并且其中，第一子带是属于对输入音频信号进行 子带滤波的结果的频带中的高频带的子带，第二子带是属于子带滤波的结果的频带中的低 频带的子带。一种使用频带间的相关来处理音频信号的方法，该方法包括对输入音频信号编 码，其包括搜索第二子带以寻找在第一子带和每个第一子带中的最相似子带之间具有大于 预定值的相关的最相似子带，并产生关于该最相似子带的信息；和对编码的输入音频信号 解码，其包括使用以比特流格式发送的关于第二产生的子带的产生的信息将关于第二搜索 的子带的数据复制为关于第一子带的数据，以执行对第一子带的解码，其中，第一子带是属 于高频带的子带，第二子带是属于低频带的子带。至少一种存储指令的计算机可读介质，该指令控制至少一个处理器执行使用频带 间的相关来处理音频信号的方法，该方法包括对输入音频信号编码，其包括搜索第二子带 以寻找在第一子带和每个第一子带中的最相似子带之间具有大于预定值的相关的最相似 子带，并产生关于该最相似子带的信息；和对编码的输入音频信号解码，其包括使用以比特 流格式发送的关于第二产生的子带的产生的信息将关于第二搜索的子带的数据复制为关 于第一子带的数据，以执行对第一子带的解码，其中，第一子带是属于高频带的子带，第二 子带是属于低频带的子带。


通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面、 特点和优点将会变得清楚和更易于理解，其中图1是根据本发明示例性实施例的处理音频信号的设备的框图；图2是示出根据本发明示例性实施例的通过其输入音频信号被编码的处理音频 信号的方法的流程图；图3是示出根据本发明另一示例性实施例的通过其编码的音频信号被解码的处 理音频信号的方法的流程图；图4是根据本发明另一示例性实施例的图1中显示的相关分析器的框图；图5是示出根据本发明另一示例性实施例的图2中显示的操作72的流程图；图6是根据本发明另一示例性实施例的图1中显示的相关分析器的框图；图7是示出根据本发明另一示例性实施例的图2中显示的操作72的流程图；图8是根据本发明另一示例性实施例的高频分量恢复部分的框图；图9是示出根据本发明另一示例性实施例的图3中显示的操作94的流程图；和图IOA到IOE是解释低频带和高频带之间的相关的子带的图解波形。
具体实施例方式现在对本发明的示例性实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对示例性实施例进行描述以解释本发明。图1是根据本发明示例性实施例的处理音频信号的设备的框图。图1的设备包括 编码单元10和解码单元12。编码单元10对通过输入端子mi输入的输入音频信号编码并将编码的结果发送 到解码单元12。在此情况下解码单元12对由编码单元10编码的输入音频信号解码并将解 码的结果通过输出端子OUTl输出。在示例性实施例中，具有高频的子带被称为第一子带，具有低频的子带被称为第 ■~ 子市。当编码时，编码单元10搜索第二子带以获得在第一子带和最相似子带之间具有 大于预定值的相关的最相似子带。编码单元10产生关于第二搜索子带的信息，例如关于第 二搜索子带的索引的信息，其中，第二搜索子带是最相似子带。编码单元10对每个第一子 带执行该操作。在此情况下，编码单元10在没有相似子带的第一子带以及第二子带中使用一般 音频编码方法对输入音频信号编码。在下文中，相似子带指的是在第一子带和相似子带之 间具有大于预定值的相关的第二子带。在此情况下，一般音频编码方法可以是将随后描述 的随机噪音代替(RNS)。根据本发明的示例性实施例，如图1所示，编码单元10可包括子带滤波器分析器 30、相关分析器32、量化器34、输出部分36和量化控制器38。在下文中，将描述图1中显示的编码单元10的结构和操作以及在编码单元10中 执行的处理音频信号的方法。图2是示出根据本发明示例性实施例的通过其输入音频信号被编码的处理音频 信号的方法的流程图。图2的方法包括对输入音频信号进行子带滤波(操作70)；为包括 在子带滤波的结果中的每个第一子带搜索最相似子带并产生关于搜索的最相似子带的信 息(操作72)；使用分析听觉敏感性的结果执行量化(操作74和76)；和对量化的结果进行 无损编码和比特封装(操作78)。 在操作70中，编码单元10的子带滤波器分析器30通过输入端子mi输入输入音 频信号，对输入的输入音频信号进行子带滤波，并将子带滤波的结果输出到相关分析器32 和量化控制器38的每一个。在此情况下，子带滤波器分析器30还可将子带滤波的结果输 出到量化器34，其也被称为量化部分34。在操作70之后，在操作72中，相关分析器32从第二子带搜索在第一子带和最相 似子带之间具有大于预定值的相关的最相似子带，产生关于第二搜索子带的信息，并将产 生的信息输出到量化器34。例如，相关分析器32从第二子带搜索最相似子带并将每个具有 最相似子带的第一子带与关于最相似子带的信息相匹配以产生关于第二搜索子带的信息。在操作72之后，在操作74中，量化控制器38从由子带滤波器分析器30输入的子 带滤波的结果中分析听觉敏感性，根据分析的结果产生步长控制信号，并将产生的步长控 制信号输出到量化器34。为了实现此目的，量化控制器38可被实现为地址产生器(未显 示)和查询表(未显示)。这里，地址产生器(未显示)产生通过从子带滤波器分析器30输 入的子带滤波的结果中反映听觉敏感性的地址并将产生的地址输出到查询表(未显示)。 查询表响应于由地址产生器产生的地址，从存储为数据的步长中选择相应的步长并将选择的步长作为步长控制信号输出到量化器34。这里，可基于用于恰当地执行量化的信息，例如 心理声音模型来产生存储在查询表中的步长。根据本发明，图2中显示的操作72和74可被同时执行，并且操作74可早于操作 72执行。在操作74之后，在操作76中，量化器34对由相关分析器32输入的关于第二产生 子带的信息和子带滤波的结果进行量化，并将量化的结果输出到输出部分36。为了实现此 目的，量化器34可直接或者通过相关分析器32从子带滤波器分析器30输入子带滤波的结 果。在此情况下，量化器34响应于由量化控制器38输入的步长控制信号控制量化步长。在操作76之后，在操作78中，输出部分36对由量化器34执行的量化的结果进行 无损编码和比特封装，将无损编码和比特封装的结果转换成比特流格式，存储转换的比特 流，并将存储的比特流发送到解码单元12。这里，哈夫曼编码可被用于无损编码。根据本发明，编码单元10可以不包括量化控制器38。在此情况下，编码单元10包 括子带滤波器分析器30、相关分析器32、量化器34、和输出部分36。当解码时，解码单元12以从编码单元10发送的比特流格式中接收关于第二产生 子带的信息，并使用接收的信息将关于第二搜索子带的数据复制为关于第一子带的数据。在此情况下，没有匹配的第一子带和第二子带之间最相似子带的输入音频信号被 使用一般音频解码方法解码。为了实现此目的，根据本发明的示例性实施例，如图1所示， 解码单元12包括输入部分50、逆量化器52、高频分量恢复部分54、和子带滤波器合成器 56。在下文中，将描述图1中显示的解码单元12的结构和操作以及在解码单元12中 执行的处理音频信号的方法。图3是示出根据本发明另一示例性实施例的通过其编码的音频信号被解码的处 理音频信号的方法的流程图。图3的方法包括比特解封装，无损解码和提取各种信息(操 作90)；执行逆量化(操作92)；复制数据(操作94)；和执行子带滤波并恢复输入音频信号 (操作96)。在操作90中，输入部分50接收从编码单元10的输出部分36发送的比特流，对接 收的比特流进行比特解封装和无损解码，将比特解封装并无损解码的比特流输出到逆量化 器52，提取各种信息并将提取的信息输出到高频分量恢复部分54。这里，哈夫曼解码是无 损解码的示例。在操作90之后，在操作92中，逆量化器52对由输入部分50执行的无损解码的结 果进行输入并逆量化，并将逆量化的结果输出到高频分量恢复部分54。在操作92之后，在操作94中，高频分量恢复部分54在包括在逆量化的结果中的 关于第二子带的数据之中将与包括在由输入部分50提取的各种信息中的关于第二产生子 带的信息相对应的数据复制成关于第一子带的数据并将复制的结果输出到子带滤波器合 成器。在操作94之后，在操作96中，子带滤波器合成器56对具有由高频分量恢复部分 54输入的复制数据的第一子带和逆量化的结果进行子带滤波，并将子带滤波的结果通过输 出端子OUTl输出为音频信号，在该音频信号中输入音频信号被恢复。在操作96中子带滤 波的逆量化的结果指的是关于在包括在逆量化的结果中的数据之中的没有复制数据的第一子带以及第二子带的数据。为了实现此目的，子带滤波器合成器56可通过高频分量恢复部分54或者直接从 逆量化器52输入逆量化的结果。在下文中，将参照附图描述根据本发明示例性实施例的图1中显示的相关分析器 32的结构和操作以及在示例性实施例中执行的处理音频信号的方法。图4是根据本发明另一示例性实施例32A的图1中显示的相关分析器32的框图。 相关分析器32A包括相关计算器110、子带比较器和选择器113、和信息产生器116。图5是示出根据本发明另一示例性实施例的图2中显示的操作72的流程图。操 作72包括选择用于获得在各个第一子带和第二子带间的相关之中的最大相关的第二子 带，(操作130和132)；根据相关的相似性产生信息(操作134和138)；和产生关于噪音功 率的信息(操作140)。在操作130中，图4的相关计算器110计算属于低频带的第二子带和属于高频带 的每个第一子带之间的相关，并将每个第一子带中的计算的相关输出到子带比较器和选择 器113。为了实现此目的，相关计算器110基于通过输入端子IN2输入的子带滤波的结果的 频带中的参考频率来区分高频带和低频带。根据本发明，作为区分高频带和低频带的基础 的参考频率可被用户改变或者可被预先设置。根据本发明，可使用方程1获得相关。
I-I
abs( Σ(samp [sbj] [i] · samp[sb2][i]))
i=0
cor= /1-1. I-I
\ Σ(samp[sbj[i] ‘ sampfsbjfi])S(samp[sb2][i] * samp[sb2][i])
V i=0i=0
⑴，其中，abs()是()的绝对值，Sb1是属于低频带的第二子带的索引并且是从0到k_l 中选择的一个。此外，k是属于低频带的第二子带的数量，Sb2是第一子带的索引。I是属于 第一子带的时域采样的数量。在此情况下，假定属于第一子带的时域采样的数量等于第二 频带的数量。此外，samptsbj [i]是位于第Sb1个第二子带中的第i时域采样，Samp[Sb2] [i]是位于第Sb2个第一子带中的第i时域采样。在操作130之后，在操作132和134中，子带选择器112选择第二子带，该第二子 带用于计算在每个第一子带中计算的并且由相关计算器110输入的相关之中大于预定值 的最大相关，并将第二选择的子带输出到信息产生器116。这里，‘用于计算相关的第二子 带’指的是与用于计算相关的第一子带相比较的第二子带。为了实现此目的，在操作132，子带选择器112选择第二子带，该第二子带用于计 算在由相关计算器110在每个第一子带中计算的相关之中大于预定值的最大相关，将第二 选择的子带输出到信息产生器116，并将最大相关输出到比较器114。在操作132之后，在 操作134中，比较器114将使用在每个第一子带中选择的第二子带而计算的相关，即每个第 一子带中的最大相关与预定值相比较，并将比较的结构输出到信息产生器116。换句话说， 比较器114确定每个第一子带的最大相关是否大于或等于预定值。
在操作136至140中，信息产生器116产生关于从子带选择器112输入的第二选 择的子带的信息、关于第一子带是否具有相似子带的信息、和关于第一子带的噪音功率的 信息，并响应于由比较器114比较的结果，通过输出端子0UT2输出产生的信息。例如，如果从由比较器114输入的比较结果中识别出第一子带的最大相关大于或 等于预定值，则在操作136中，信息产生器116例如以模式比特格式产生关于从子带选择 器112输入的第二选择的子带的信息，即关于第二选择的子带的索引的信息和指示第一子 带具有相似子带的信息，并将产生的信息通过输出端子0UT2输出。然而，如果从由比较器 114输入的比较结果识别出第一子带的最大相关不大于预定值，则在操作138中，信息产生 器116以模式比特格式产生指示第一子带没有相似子带的信息。这里，模式比特是指示第 一子带是否具有相似子带的比特。例如，如果第一子带具有相似子带，则在操作136中，模 式比特可被设置为‘1’(或‘0’)以指示相关噪音代替(CNS)模式。如果第一子带没有相 似子带，则在操作138中，模式比特可被设置为‘0’(或‘1’)以指示随机噪音代替(RNS) 模式。对每个第一子带执行操作136和138。图6是根据本发明另一示例性实施例32B的图1中显示的相关分析器32的框图。 相关分析器32B包括相关计算器110、子带比较器和选择器150、和信息产生器156。图7是示出根据本发明另一示例性实施例的图2中显示的操作72的流程图。操作 72包括确定在各个第一子带的相关之中是否存在大于预定值的相关(操作130和162)； 选择用于从现存相关获得最大相关的第二子带(操作164)；和产生信息(操作136至140)。由于图4和图6中显示的相关计算器110执行相同的操作，所以对其使用相同的 标号，并将省略其详细描述。此外，由于图5和图7中显示的操作130和140以相同的方式 执行，所以对其使用相同的标号，并将省略其详细描述。在操作130之后，在操作162和164中，子带比较器和选择器150在每个第一子带 中计算的并从相关计算器110输入的相关之中选择用于计算大于预定值的最大相关的第 二子带，并将第二选择的子带输出到信息产生器156。为了实现此目的，在操作162中，比较器152将在每个第一子带中计算的相关与预 定值相比较，并将比较的结果输出到子带选择器154和信息产生器156中的每一个。换句话 说，比较器152确定在每个子带中计算的相关之中是否存在大于预定值的相关。如果从由 比较器152比较的结果中识别出存在大于预定值的相关，则在操作164中，子带选择器154 选择用于计算在大于预定值的相关之中的最大相关的第二子带，并将该第二选择的子带输 出到信息产生器156。在操作166和168中，信息产生器156使用从比较器152输入的比较结果产生关于 由子带选择器154选择的第二子带的信息，产生关于第一子带是否具有相似子带的信息， 并通过输出端子0UT2输出产生的信息。信息产生器156同图4中显示的信息产生器116 一样还产生关于第一子带的噪音功率的信息。例如，如果从由比较器152输入的比较结果中识别出存在大于预定值的相关，则 在操作166中，信息产生器156以例如模式比特格式产生关于从子带选择器154输入的第 二选择的子带的信息，即关于第二选择的子带的索引的信息和指示第一子带具有相似子带 的信息，并通过输出端子0UT2输出产生的信息。然而，如果从由比较器152输入的比较结 果中识别出没有大于预定值的相关，则在操作168中，信息产生器156以模式比特格式产生指示第一子带没有相似子带的信息。对每个第一子带执行操作166和168。在下文中，将参照附图描述根据本发明示例性实施例的图1中显示的高频分量恢 复部分54的结构和操作以及在示例性实施例中执行的处理音频信号的方法。图8是根据本发明另一示例性实施例54A的高频分量恢复部分54的框图。高频 分量恢复部分54A包括相关检查部分180、数据复制部分182、随机噪音产生器184、和规 格化部分186。图9是根据本发明另一示例性实施例的图3中显示的操作94的流程图。操作94 包括取决于第一子带是否具有相似子带而对第一子带进行不同的解码(操作190至194) 并且对复制的数据进行规格化(操作196)。在操作190中，相关检查部分180检查由逆量化部分52执行量化的结果的每个 第一子带是否具有相似子带。为了实现此目的，相关检查部分180通过输入端子IN3输入 从输入部分50提取的附加信息并从输入的附加信息中确定每个第一子带是否具有相似子 带。例如，提取的附加信息可包括上述模式比特。在此情况下，相关检查部分180检查模式 比特是‘1’还是‘0’，并通过检查的结果确定第一子带是否具有相似子带。如果通过由相关检查部分180执行的检查的结果识别出第一子带具有相似子带， 则在操作192中，数据复制部分182从逆量化部分52通过输入端子IN4输入的逆量化结果 中提取包括在关于第二选择的子带的信息中的数据，并将提取的数据复制为关于第一子带 的数据。然而，如果通过由相关检查部分180执行的检查的结果识别出第一子带没有相似 子带，则在操作194中，随机噪音产生器184随机产生关于第一子带的噪音并将该随机产生 的噪音输出到规格化部分186。这里，上述RNS方法包括通过其将模式比特设置为指示RNS 模式的比特值的操作138或168被执行的一般编码方法，以及通过其根据被设置成指示RNS 模式的比特值的模式比特来执行操作194的一般解码方法。对每个第一子带执行图9中显示的操作192和194。在此情况下，使用一般解码方 法对第二子带执行解码。换句话说，第二子带的噪音在操作194中被随机产生。在操作192或194之后，规格化部分186对复制的数据和随机产生的噪音规格化， 以使关于第一子带的总计噪音功率，即总计能量保持在与从编码单元10计算的第一子带 的总计能量相同的等级，并将规格化的结果通过输出端子0UT3输出到子带滤波器合成器 56。为了实现此目的，规格化部分186通过输入端子IN5从输入部分50输入包括关于由编 码单元10产生的噪音功率的信息的附加信息，以看到从编码单元10计算的第一子带的总 计噪音功率。这里，当包括在关于第二选择的子带的信息中的数据被复制为关于第一子带的数 据时，第一原始子带的等级可被改变。因此为了在编码前恢复第一原始子带的等级，规格化 部分186对复制的数据和随机产生的噪音进行规格化。在根据本发明的处理音频信号的设备和方法中，当低频带和高频带之间的相关较 高时，更高的改进的性能可被提供给用户。一般，当在时间区域突然侵袭发生时并且甚至当谐波分量较强并与子带边界相同 时，低频带和高频带之间的相关增加。图IOA到IOE是解释低频带和高频带之间的相关的子带的图解波形。具体地，图 IOA示出关于第6至第9子带的采样大小，图IOB示出关于第10至第13子带的采样大小，图IOC示出关于第14至第17子带的采样大小，图IOD示出关于第18至第21子带的采样 大小，图IOB示出关于第22至第25子带的采样大小。在每幅图中，水平轴表示时间，垂直 轴表示采样大小。在图IOA到IOE的每个中显示的1至16表示时间区域上的索引。如果参考频率是图IOB的第10子带，则关于在高频带中的图IOC的第14子带的 时间区域上索引2的采样大小与关于在低频带中的图IOA的第7子带的时间区域上索引2 的采样大小非常相似，即，相关非常高。如上所述，在根据本发明的使用频带间的相关来处理音频信号的设备和方法中， 当音频信号被编码和解码时，噪音分量被有效的替换，从而声音质量被提高，具体地说，瞬 时音频信号的噪音可被有效地替换。而且，甚至在低比特率也不减少带宽的情况下，关于具 有强谐波分量的信号，高频信号可被有效地编码和解码，比传统RNS方法更稳定的声音质 量可被提供给用户，并且当根据时间而变化大的音频信号被处理时，自然声音质量可被提 供给用户。除了上述示例性实施例之外，本发明的示例性实施例还可通过执行例如计算机可 读介质的介质中/介质上的计算机可读代码/指令而被实现。该介质可对应于允许存储和 /或传输计算机可读代码的任何介质。该代码/指令可形成计算机程序。可以以各种方式对介质进行记录/传送计算机可读代码/指令，介质的示例包括 磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)、光记录介质(例如，⑶-ROM或DVD)、和诸如载波以 及例如通过互联网的存储/传输介质。该介质还可分布在网络上，从而计算机可读代码/ 指令以分布式方式被存储/传送以及执行。计算机可读代码/指令可由一个或多个处理器 执行。尽管已显示和描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员应该理 解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可对示 例性实施例进行改变。
权利要求
一种使用频带间的相关来编码音频信号的设备，该设备包括子带滤波器分析器，对音频信号进行子带滤波；相关分析器，从第二子带中搜索在第一子带和每个第一子带中的最相似子带之间具有大于预定值的相关的最相似子带，并产生关于第二搜索的子带的信息；量化部分，对从相关分析器输入的关于第二产生的子带的信息以及子带滤波的结果进行量化；和输出部分，对量化的结果进行无损编码和比特封装并将无损编码和比特封装的结果以比特流格式发送到解码单元，其中，第一子带是属于音频信号中的高频带的子带，第二子带是属于音频信号中的低频带的子带。
2.如权利要求1所述的设备，其中，相关分析器包括相关计算器，基于子带滤波的结果的频带中的参考频率来区分高频带和低频带，并计 算第一子带和属于区分为高频带的每个第一子带中的第二子带之间的相关；子带比较器和选择器，在每个第一子带中计算的相关之中选择用于计算大于预定值的 最大相关的第二子带；和信息产生器，产生关于第二选择的子带的信息、关于第一子带是否具有相似子带的信 息、以及关于第一子带的噪音功率的信息。
3.如权利要求1所述的设备，还包括量化控制器，根据通过从子带滤波器分析器输入的子带滤波的结果中分析出的听觉敏 感性，产生步长控制信号，并将产生的步长控制信号输出到量化部分， 其中，量化部分响应于步长控制信号来调整量化步长。
4.如权利要求2所述的设备，其中，子带比较器和选择器包括子带选择器，在每个第一子带中计算的相关之中选择用于计算最大相关的第二子带；和比较器，将使用在每个第一子带中选择的第二子带而计算的相关与预定值进行比较， 其中，信息产生器响应于由比较器比较的结果，产生关于第二选择的子带的信息。
5.如权利要求2所述的设备，其中，子带比较器和选择器包括 比较器，将在每个第一子带中计算的相关与预定值进行比较；子带选择器，响应于由比较器比较的结果，选择用于计算大于预定值的相关之中的最 大相关的第二子带，其中，信息产生器产生关于由子带选择器选择的第二子带的信息。
6.如权利要求1所述的设备，其中，参考频率能够被改变。
7.一种使用频带间的相关来解码比特流的设备，该设备包括输入部分，接收比特流，对接收的比特流进行比特解封装和无损解码，并提取各种信息；逆量化部分，对无损解码的结果进行逆量化并将逆量化的结果输出到高频分量恢复部分；高频分量恢复部分，使用以比特流格式发送的关于第二子带的产生的信息将关于第二 搜索的子带的数据复制为关于第一子带的数据，以执行对第一子带的解码；子带滤波器合成器，对具有从高频分量恢复部分输入的复制的数据的第一子带和逆量 化的结果进行子带滤波并将子带滤波的结果输出为恢复的音频信号，其中，高频分量恢复部分将与包括在从关于第二子带的数据中提取的信息中的关于第 二产生的子带的信息相对应的数据复制为关于第一子带的数据，所述关于第二子带的数据 包括在逆量化的结果中，并且其中，第一子带是属于音频信号中的高频带的子带，第二子带是属于音频信号中的低 频带的子带。
8.如权利要求7所述的设备，其中，高频分量恢复部分包括 相关检查部分，检查每个第一子带是否具有相似子带；数据复制部分，响应于检查的结果，将包括在关于第二选择的子带的信息中的数据复 制为关于第一子带的数据；随机噪音产生器，响应于检查的结果，随机产生关于第一子带的噪音；和 规格化部分，对复制的数据和随机产生的噪音进行规格化以使关于第一子带的总计 噪音功率保持在与从编码单元计算的第一子带的噪音功率相同的等级，并输出规格化的结
9.一种使用频带间的相关来编码音频信号的方法，该方法包括 对音频信号进行子带滤波；从第二子带中搜索在第一子带和每个第一子带中的最相似子带之间具有大于预定值 的相关的最相似子带，并产生关于第二搜索的子带的信息；在搜索最相似子带并产生关于第二搜索的子带的信息之后，对关于第二产生的子带的 产生的信息和子带滤波的结果进行量化；和对量化的结果进行无损编码和比特封装并将无损编码和比特封装的结果以比特流发送，其中，第一子带是属于音频信号中的高频带的子带，第二子带是属于音频信号中的低 频带的子带。
10.如权利要求9所述的方法，其中，搜索最相似子带并产生关于第二搜索的子带的信 息的步骤包括基于子带滤波的结果的频带中的参考频率来区分高频带和低频带，并计算第一子带和 属于区分为高频带的每个第一子带中的第二子带之间的相关；在每个第一子带中计算的相关之中选择用于计算大于预定值的最大相关的第二子带；产生关于第二选择的子带的信息和关于第一子带是否具有相似子带的信息；和 产生关于第一子带的噪音功率的信息。
11.如权利要求9所述的方法，还包括 从子带滤波的结果中分析听觉敏感性，其中，当量化子带滤波的结果时，根据分析的结果来调整量化步长。
12.如权利要求10所述的方法，其中，选择第二子带的步骤包括选择用于计算在每个第一子带中计算的相关之中的最大相关的第二子带；和 确定使用在每个第一子带中选择的第二子带而获得的相关是否大于预定值，其中，如果确定出所述相关大于预定值，则产生关于第二选择的子带的信息和在产生 关于该第二选择的子带的信息的过程中指示第一子带具有相似子带的信息。
13.如权利要求10所述的方法，其中，选择第二子带的步骤包括 确定在每个第一子带中计算的相关之中是否存在大于预定值的相关；如果确定出存在大于预定值的相关，则选择用于计算在大于预定值的相关之中的最大 相关的第二子带，并且其中，指示第一子带没有相似子带的信息被产生。
14.如权利要求9所述的方法，其中，相关通过该方程获得 其中，abs()是()的绝对值，Sb1是第二子带的索引并且是从0到k_l中选择的一个，k 是属于低频带的第二子带的数量，Sb2是第一子带的索引，I是属于第一子带或第二子带的 时域采样的数量，samp [sbj [i]是位于第Sb1个第二子带中的第i时域采样，samp[sb2] [i] 是位于第Sb2个第一子带中的第i时域采样。
15.一种使用频带间的相关来解码比特流的方法，该方法包括接收发送的比特流，对接收的比特流进行比特解封装和无损解码，并提取各种信息； 对无损解码的结果进行逆量化并将关于第二搜索的子带的数据处理复制为关于第一 子带的数据以及对第一子带执行解码；使用以比特流格式发送的关于第二产生的子带的产生的信息将关于第二搜索的子带 的数据复制为关于第一子带的数据，以执行对第一子带的解码；和在将关于第二搜索的子带的数据复制为关于第一子带的数据以及对第一子带执行解 码之后，对具有复制的数据的第一子带和逆量化的结果进行子带滤波并将子带滤波的结果 确定为恢复的音频信号，其中，在将关于第二搜索的子带的数据复制为关于第一子带的数据以及对第一子带执 行解码的过程中，将与包括在从关于第二子带的数据中提取的信息中的关于第二产生的子 带的信息相对应的数据复制为关于第一子带的数据，所述关于第二子带的数据包括在逆量 化的结果中，并且其中，第一子带是属于音频信号中的高频带的子带，第二子带是属于音频信号中的低 频带的子带。
16.如权利要求15所述的方法，其中，将关于第二搜索的子带的数据复制为关于第一 子带的数据以及对第一子带执行解码的步骤包括确定每个第一子带是否具有相似子带；如果确定每个第一子带具有相似子带，则将包括在关于第二选择的子带的信息中的数 据复制为关于第一子带的数据；如果确定每个第一子带没有相似子带，则随机产生关于第一子带的噪音；和 对复制的数据和随机产生的噪音进行规格化以使关于第一子带的总计噪音功率保持在与在对音频信号编码的过程中计算的第一子带的噪音功率相同的等级。
全文摘要
提供了一种使用频带间的相关来处理音频信号的设备、方法和介质。该设备包括编码单元，对输入音频信号编码；解码单元，对编码的输入音频信号解码；其中，编码单元包括相关分析器，从第二子带中搜索在第一子带和每个第一子带中的最相似子带之间具有大于预定值的相关的最相似子带，并产生关于第二搜索的子带的信息，并且，解码单元包括高频分量恢复部分，使用由相关分析器产生并且以比特流格式发送的关于第二子带的产生的信息将关于第二搜索的子带的数据复制为关于第一子带的数据，以执行对第一子带的解码，并且，第一子带是属于对输入音频信号进行子带滤波的结果的频带中的高频带的子带，第二子带是属于子带滤波的结果的频带中的低频带的子带。
文档编号G10L21/02GK101908340SQ20101024322
公开日2010年12月8日 申请日期2005年11月30日 优先权日2004年12月1日
发明者李时和, 金度亨, 金重会 申请人:三星电子株式会社