[发明专利]频带扩展设备和方法、编码设备和方法、解码设备和方法、以及程序

权利要求书

1.一种频带扩展设备，包括：

信号划分装置，所述信号划分装置被配置成将输入信号划分成多个子带信号；

特征量计算装置，所述特征量计算装置被配置成使用所述输入信号和由所述信号划分装置所划分的所述多个子带信号中的至少一个来计算表示所述输入信号的特征的特征量；

高频子带功率估计装置，所述高频子带功率估计装置被配置成基于由所述特征量计算装置所计算的所述特征量来计算高频子带功率的估计值，所述高频子带功率是具有高于所述输入信号的频带的频带的子带信号的功率；以及

高频信号分量生成装置，所述高频信号分量生成装置被配置成基于由所述信号划分装置所划分的所述多个子带信号以及由所述高频子带功率估计装置所计算的所述高频子带功率的所述估计值来生成高频信号分量；

其中，使用由所述高频信号分量生成装置所生成的所述高频信号分量来扩展所述输入信号的频带。

2.根据权利要求1所述的频带扩展设备，其中，所述特征量计算装置计算作为所述多个子带信号的功率的低频子带功率，以作为所述特征量。

3.根据权利要求1所述的频带扩展设备，其中，所述特征量计算装置计算作为所述多个子带信号的功率的低频子带功率的时间变化，以作为所述特征量。

4.根据权利要求1所述的频带扩展设备，其中，所述特征量计算装置计算所述输入信号的预定频带中的最大功率与最小功率之间的差异，以作为所述特征量。

5.根据权利要求1所述的频带扩展设备，其中，所述特征量计算装置计算所述输入信号的预定频带中的功率的最大值与最小值之间的差异的时间变化，以作为所述特征量。

6.根据权利要求1所述的频带扩展设备，其中，所述特征量计算装置计算所述输入信号的预定频带中的功率的斜率，以作为所述特征量。

7.根据权利要求1所述的频带扩展设备，其中，所述特征量计算装置计算所述输入信号的预定频带中的功率的斜率的时间变化，以作为所述特征量。

8.根据权利要求1所述的频带扩展设备，其中，所述高频子带功率估计装置基于所述特征量和通过学习预先获得的每个高频子带的系数来计算所述高频子带功率的估计值。

9.根据权利要求8所述的频带扩展设备，其中，通过对利用通过使用多个教学信号的回归分析所获得的每个高频子带的系数计算的所述高频信号分量的残差向量执行聚类以及针对通过所述聚类所获得的每个簇使用属于所述簇的所述教学信号执行回归分析来生成所述每个高频子带的系数。

10.根据权利要求9所述的频带扩展设备，其中，使用多个所述残差向量的每个分量的离差值来归一化所述残差向量，并且对归一化后的所述向量进行聚类。

11.根据权利要求9所述的频带扩展设备，其中，所述高频子带功率估计装置基于所述特征量、用于每个所述高频子带的系数和常量来计算所述高频子带功率的估计值；

其中所述常量是根据通过使用利用属于所述簇的所述教学信号进行的回归分析所获得的每个高频子带的系数进一步计算所述残差向量并执行将所述残差向量聚类为多个新簇所获得的所述新簇的重心向量来计算的。

12.根据权利要求11所述的频带扩展设备，其中，所述高频子带功率估计装置以相关联的方式记录用于每个所述高频子带的系数和用于确定所述每个高频子带的系数的指针，并且还记录多组所述指针和所述常量，所述多组中的一些组包括具有相同值的指针。

13.根据权利要求1所述的频带扩展设备，其中，所述高频信号生成装置根据作为所述多个子带信号的功率的低频子带功率和所述高频子带功率的估计值来生成所述高频信号分量。