BRPI0509818B1

BRPI0509818B1 - Processamento de sinal de informações pela modificação da representação da faixa espectral / espectral de modulação

Info

Publication number: BRPI0509818B1
Application number: BRPI0509818-1A
Authority: BR
Inventors: Sascha Disch; Karsten Linzmeier; Jürgen Herre
Original assignee: Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V.
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2022-06-07
Also published as: EP1741039A1; CA2564970C; KR100851424B1; JP2007535849A; AU2005241157A1; CN1950815A; DE102004021403A1; US20070100610A1; DE502005009035D1; AU2005241157B2; CN100583085C; KR20070015174A; AU2005241157B8; IL178671A; IL178671A0; CA2564970A1; HK1097326A1; NO337309B1; WO2005109240A1; US7574313B2

Abstract

PROCESSAMENTO DE SINAL DE INFORMAÇÕES PELA MODIFICAÇÃO DA REPRESENTAÇÃO DA FAIXA ESPECTRAL/ESPECTRAL DE MODULAÇÃO. O processamento de sinais de informações separados de acordo com a modulação e componentes portadoras de maneira mais controlada é possibilitado por um dispositivo de processamento de um sinal de informações (14) incluindo um meio (20) para a conversão do sinal de informações (14) em uma representação tempo/espectral pela transformação em bloco do sinal de informações e o meio (22) para a conversão do sinal de informações da representação tempo/espectral para uma representação espectral/espectral de modulação, caracterizado pelo fato de que o meio (22) para a conversão é desenhado de maneira que a representação espectral/espectral de modulação dependa tanto de uma componente de magnitude como de uma componente de fase da representação tempo/espectral do sinal de informações (14). Um meio (24, 40) faz então uma manipulação e/ou modificação do sinal de informações (14) na representação espectral/espectral de modulação para obter uma representação espectral/espectral de modulação modificada. Um outro meio (26) finalmente forma um sinal de informações processado (18) que representa uma versão processada do sinal de informações (14) baseado na representação espectral/espectral de modulação modificada.

Description

Descrição

[0001] A presente invenção se relaciona em geral com o processamento de sinais de informações, como sinais de áudio, sinais de vídeo e outros sinais multimídia, e em particular com o processamento de sinais de informações na faixa espectral/espectral de modulação.

[0002] No campo do processamento de sinais, como o processamento de sinais de áudio digital, existem freqüentemente sinais que consistem de uma componente de sinal portador e uma componente de modulação. No caso de sinais modulados, é geralmente solicitada uma representação onde os sinais são decompostos em componentes portadoras e de modulação, por exemplo, para poder filtrar, codificar ou modificá-los.

[0003] Para as finalidades de codificação de áudio, é conhecido, por exemplo, submeter o sinal de áudio a uma denominada transformada de modulação. Aqui, o sinal de áudio é decomposto em bandas de freqüência por uma transformada. Subseqüentemente, é feita a decomposição em magnitude e fase. Apesar da fase não ser mais processada, as magnitudes por sub-banda são retransformadas por meio de alguns blocos de transformadas em uma segunda transformada. O resultado é uma decomposição de freqüência do mesmo envelope de tempo da respectiva sub-banda em coeficientes de modulação. As codificações de áudio que consistem dessa transformada de modulação são, por exemplo, descritas em M. Vinton and L. Atlas, "A Scalable and Progressive Audio Codec", in Proceedings of the 2001 IEEE ICASSP, 7 - 11 May 2001, Salt Lake City, Pedido de Patente Norte-Americana US 2002/0176353A1: Atlas et al., "Scalable And Perceptually Ranked Signal Coding And Decoding", 11/28/2002, and J. Thompson and L. Atlas, "A Nonuniform Modulation Transform for Audio Coding with Increased Time Resolution", in Proceedings of the 2003 IEEE ICASSP, 6 - 10 April, Hong Kong, 2003.

[0004] É apresentada uma visão geral de várias outras técnicas de demodulação em toda a largura de banda do sinal a ser demodulado, incluindo técnicas de demodulação assíncronas e síncronas, etc., por exemplo, pelo artigo de L. Atlas, "Joint Acoustic And Modulation Frequency", Journal on Applied Signal Processing 7 EURASIP, pp. 668-675, 2003.

[0005] Uma desvantagem dos esquemas acima para codificação de áudio usando uma transformada de modulação é a seguinte. Enquanto não forem feitas novas etapas de processamento nos coeficientes de modulação com as fases, os coeficientes de modulação formam uma representação espectral/espectral de modulação do sinal de áudio, reversível e perfeitamente reconstruível, isto é, é reconversível sem alterações para o sinal de áudio original no domínio do tempo. Entretanto, nesses métodos os coeficientes de modulação são filtrados para reduzir e/ou quantificar os coeficientes de modulação em valores tão menores quanto o possível de acordo com os critérios psicoacústicos, de maneira que seja obtido o maior índice de compressão. Entretanto, isto geralmente não alcança o objetivo desejado de retirar as respectivas componentes de modulação do sinal resultante ou de deliberadamente introduzir ruído de quantificação nessa componente. Isto se deve ao fato de que, depois da retrotransformada dos coeficientes de modulação alterados, as fases das sub-bandas não são mais consistentes com as magnitudes alteradas dessas sub-bandas e continuam contendo fortes componentes da componente de modulação do sinal original. Se as fases das sub-bandas forem agora recombinadas com as magnitudes alteradas, essas componentes de modulação são reintroduzidas no sinal filtrado ou quantificado pela fase. Em outras palavras, uma transformada de modulação seguida por uma modificação dos coeficientes de modulação da maneira acima, isto é, filtrando os coeficientes de modulação, com uma síntese subseqüente das componentes de fase e de magnitude fornece um sinal que, em outra transformada de análise e/ou modulação, ainda contém significativas componentes de modulação nesses locais na representação da faixa espectral/espectral de modulação que devem ter sido filtrados. A filtração efetiva não é, portanto, possível com base nos supramencionados esquemas de processamento de sinais baseados em transformada de modulação.

[0006] Portanto, existe a necessidade de um esquema de processamento de sinais de informações que permita processar os sinais modulados com uma componente portadora e uma componente de modulação, separadas de acordo com a componente de modulação e portadora de forma mais controlada.

[0007] É, portanto, o objetivo da presente invenção prover um esquema de processamento para sinais de informações que permita o processamento de sinais de informações que sejam separados de acordo com as componentes de modulação e portadora de forma mais controlada.

[0008] Esse objetivo é alcançado com um dispositivo de acordo com a reivindicação 1 e um método de acordo com a reivindicação 17.

[0009] O dispositivo da invenção para o processamento de um sinal de informações inclui um meio para a conversão do sinal de informações em uma representação tempo/espectral pela transformação em bloco do sinal de informações e meio para a conversão do sinal de informações da representação tempo/espectral em uma representação espectral/espectral de modulação, caracterizada pelo fato de que o meio para a conversão é desenhado de maneira que a representação espectral/espectral de modulação dependa tanto de uma componente de magnitude como de uma componente de fase da representação tempo/espectral do sinal de informações. O meio então faz uma manipulação e/ou modificação do sinal de informações na representação espectral/espectral de modulação para obter uma representação espectral/espectral de modulação modificada. Um outro meio finalmente forma um sinal de informações processado que representa uma versão processada do sinal de informações baseado na representação espectral/espectral de modulação modificada.

[00010] A ideia principal da presente invenção, é que pode ser obtido o processamento de sinais de informações separados mais rigorosamente de acordo com as componentes de modulação e portadoras se a conversão do sinal de informações da representação tempo/espectral e/ou da representação de tempo/frequência na representação espectral/espectral de modulação e/ou na representação de frequência/frequência de modulação for feita dependendo tanto da componente de magnitude como da componente de fase da representação tempo/espectral do sinal de informações. Isso elimina uma recombinação entre fase e magnitude, e assim a reintrodução das componentes de modulação indesejadas na representação de tempo do sinal de informações processado no lado da síntese.

[00011] A conversão do sinal de informações da representação tempo/espectral para a representação espectral/espectral de modulação, considerando tanto a magnitude como a fase, envolve o problema que a representação tempo/espectral do sinal de informações depende, na realidade, não somente do sinal de informações, mas também do desvio de fase dos blocos de tempo em relação à componente espectral portadora do sinal de informações. Em outras palavras, a transformada em bloco do sinal de informações da representação de tempo para a representação tempo/espectral provoca a sequência de valores espectrais obtidos na representação tempo/espectral do sinal de informações por componente espectral para compreender uma portadora modulada complexa que depende somente do assincronismo da frequência repetitiva de bloco em relação à componente da frequência portadora do sinal de informações. De acordo com as configurações da presente invenção, é, portanto, feita uma demodulação da sequência de valores espectrais na representação tempo/espectral do sinal de informações por componente espectral, de maneira a obter uma sequência demodulada dos valores espectrais por componente espectral. A subsequente conversão das sequências demoduladas assim obtidas de valores espectrais é feita pela transformada em bloco da representação tempo/espectral na representação espectral/espectral de modulação e/ou por suas decomposições espectrais em bloco, obtendo, assim, blocos de valores de modulação. Estes são manipulados e/ou modificados, por exemplo, pesados com uma função de pesagem correspondente para filtração de banda de passagem, para a remoção da componente de modulação do sinal original de informações. O resultado é uma sequência demodulada modificada de valores espectrais e/ou uma representação tempo/espectral demodulada modificada. A portadora complexa é novamente modulada nas sequências demoduladas modificadas assim obtidas de valores espectrais, obtendo assim uma sequência modificada de valores espectrais que representam uma parte de uma representação tempo/espectral do sinal processado de informações. Uma retroconversão dessa representação da representação de tempo produz um sinal processado de informações na representação de tempo e/ou no domínio de tempo, que pode ser modificado de maneira extremamente precisa em relação ao sinal original de informações referente às componentes de modulação e portadora.

[00012] As configurações preferidas da presente invenção serão explicadas abaixo em maiores detalhes com referência aos desenhos de acompanhamento.

[00013] A Fig. 1 mostra um diagrama de circuito de blocos de um dispositivo para o processamento de um sinal de informações de acordo com uma configuração da presente invenção; e

[00014] A Fig. 2 mostra um esquema para a ilustração da operação do dispositivo da Fig. 1.

[00015] A Fig. 1 mostra um dispositivo para o processamento de um sinal de informações de acordo com uma configuração da presente invenção. O dispositivo da Fig. 1, geralmente indicado em 10, inclui uma entrada 12, onde recebe o sinal de informações 14 a ser processado. O dispositivo da Fig. 1 é fornecido exemplarmente para processar o sinal de informações 14, de maneira que a componente de modulação seja retirada do sinal de informações 14, obtendo assim um sinal processado de informações com somente a componente portadora. Além disso, o dispositivo 10 inclui uma saída 16 para enviar a componente portadora como o resultado de processamento e/ou o sinal processado de informações 18.

[00016] Internamente, o dispositivo 10 está essencialmente dividido em uma porção 20 para a conversão do sinal de informações 14 de uma representação de tempo para uma representação de tempo/freqüência, o meio 22 para a conversão do sinal de informações de uma representação de tempo/freqüência para a representação de freqüência/freqüência de modulação, uma porção 24 onde é feito o processamento real, isto é, a modificação do sinal de informações, e uma porção 26 para a retroconversão do sinal de informações processado na representação de freqüência/freqüência de modulação desta representação para a representação de tempo. As quatro porções mencionadas estão ligadas em série entre a entrada 12 e a saída 16 nessa ordem, caracterizado pelo fato de que suas estruturas mais detalhadas e suas operações mais detalhadas serão descritas abaixo.

[00017] A porção 20 do dispositivo 10 inclui um meio de janelamento 28 e um meio de transformada 30 que seguem na entrada 12 nessa ordem. Em particular, uma entrada do meio de janelamento 28 está ligada à entrada 12 para receber o sinal de informações 14 como uma seqüência de valores de informações. Se o sinal de informações ainda estiver presente como sinal analógico, poderá, por exemplo, ser convertido em uma seqüência de informações e/ou valores de amostra por um conversor A/D e/ou amostragem discreta. O meio de janelamento 28 forma blocos com o mesmo número de valores de informações, cada qual de uma seqüência de valores de informações, além de realizar uma pesagem com a função de pesagem em cada bloco de valores de informações que, entretanto, não podem, por exemplo, corresponder exclusivamente a uma janela seno ou uma janela KBD. Os blocos podem se sobrepor em talvez 50%, ou não. Somente como exemplo, uma sobreposição de 50% é suposta a seguir. As funções de janela preferidas têm a propriedade de permitir uma boa separação de sub-bandas na representação tempo/espectral e que os quadrados de seus valores de pesagem, que correspondem entre si quando são aplicados a um só valor de informações, somam-se a um na área de sobreposição.

[00018] Uma saída do meio de janelamento 28 está conectada a uma entrada do meio de transformada 30. Os blocos de valores de informações enviados pelo meio de janelamento 28 são recebidos pelo meio de transformada 30. O meio de transformada 30 então os submete em bloco a uma transformada de decomposição espectral, como uma DFT ou outra transformada complexa. O meio de transformada 30 assim em bloco, realiza uma decomposição do sinal de informações 14 em componentes espectrais, e assim particularmente gera um bloco de valores espectrais, incluindo um valor espectral por componente espectral por bloco de tempo, já que é recebido a partir do meio de janelamento 28. Vários valores espectrais podem ser combinados em sub-bandas. A seguir, entretanto, os termos sub-banda e componente espectral serão usados como sinônimos. Para cada componente espectral e/ou cada sub-banda, o resultado é, portanto, um ou vários valores espectrais, se existir uma combinação de sub-bandas, que, entretanto, não é suposta a seguir, por bloco de tempo. Assim, o meio de transformada 30 envia uma seqüência de valores espectrais por componente espectral e/ou sub-banda que representa o período de tempo dessa componente espectral e/ou dessa sub-banda. Os valores espectrais enviados pelo meio de transformada 30 são uma representação de tempo/freqüência do sinal de informações 14.

[00019] A porção 22 inclui um meio de determinação de freqüência portadora 32, um mixer 34 que serve como meio de demodulação, um meio de janelamento 36 e um segundo meio de transformada 38.

[00020] O meio de janelamento 32 inclui uma entrada conectada na saída do meio de transformada 30. Aí recebe as seqüências de valores espectrais das sub-bandas individuais e divide as seqüências de valores espectrais por sub-banda - similarmente ao meio de janelamento 28, em relação ao sinal de informações 14 - em blocos e pesa os valores espectrais de cada bloco com uma função determinada de pesagem. A função de pesagem pode ser uma das funções de pesagem já mencionadas exemplarmente acima, em relação ao meio 28. Os blocos consecutivos de uma subbanda podem ser ou não sobrepostos, caracterizados pelo fato de que o seguinte, novamente como exemplo, supõe uma sobreposição mútua de 50%. A seguir se supõe que os blocos de diferentes subbandas estão respectivamente alinhados entre si, como será explicado em maiores detalhes abaixo, em relação à Fig. 1. Entretanto, também poderiam ser concebíveis outros procedimentos com desvios de seqüências de blocos entre as sub-bandas. Na saída, o meio de janelamento envia seqüências de blocos de valores espectrais janelados por sub-banda.

[00021] O meio de determinação da freqüência portadora 32 também inclui uma entrada conectada à saída do meio de transformada 30, para obter os valores espectrais das sub-bandas e/ou componentes espectrais como seqüências dos valores espectrais por sub-banda. Deve-se encontrar, em cada sub-banda, a componente portadora induzida pelos blocos de tempo individuais, a partir dos quais os valores espectrais individuais das sub-bandas derivaram, compreendendo um desvio de fase com variação no tempo em relação à componente de freqüência portadora do sinal de informações 14. O meio de determinação da freqüência portadora 32 envia a componente portadora determinada por sub-banda em sua saída para uma entrada do mixer 34 que, por sua vez, tem outra entrada conectada à saída do meio de janelamento 36.

[00022] O mixer 34 é desenhado de maneira a multiplicar, por sub-banda, os blocos de valores espectrais janelados, quando são enviados pelo meio de transformada, pelo conjugado complexo de sua respectiva componente portadora, como foi determinado pelo meio de determinação da freqüência portadora 30 para a respectiva sub-banda, assim demodulando as sub-bandas e/ou blocos de valores espectrais janelados.

[00023] Na saída do mixer 34, os resultados são assim sub-bandas demoduladas e/ou uma seqüência de blocos demodulados de valores espectrais janelados por sub-banda. A saída do mixer 34 está conectada a uma entrada do meio de transformada 38, de maneira que este último recebe blocos de valores espectrais janelados e demodulados que se sobrepõem entre si - aqui, como exemplo, 50% - por sub-banda e os transforma e/ou decompõe espectralmente em blocos na representação espectral/espectral de modulação para gerar uma representação de freqüência/freqüência de modulação do sinal de informações 14, até agora somente modificado em relação à demodulação das seqüências espectrais de valores de sub-banda pelo processamento de todas as sub-bandas e/ou componentes espectrais. A transformada em que o meio de transformada 38 se baseia por sub-banda pode ser, por exemplo, uma DFT, um MDCT, MDST ou similar, e particularmente também a mesma transformada que a do meio de transformada 30. A Fig. 1 supõe exemplarmente que as transformadas de ambos os meios de transformadas 30, 38 são uma DFT.

[00024] Assim, o meio de transformada 38 envia sucessivamente blocos de valores, denominados valores de modulação no seguinte e representam uma decomposição espectral dos blocos de valores espectrais janelados e demodulados, na saída de cada subbanda e/ou de cada componente espectral. Os blocos de valores espectrais por sub-banda, para os quais o meio de transformada 38 realiza as transformadas, estão entre si alinhados no tempo, de maneira que o resultado por período de tempo é sempre imediatamente uma matriz de valores de modulação composta de um bloco de valores de modulação por sub-banda. O meio de transformada 38 passa os valores de modulação para a porção 24, que somente compreende um meio de processamento de sinais 40.

[00025] O meio de processamento de sinais 40 está conectado à saída do meio de transformada 38 e, portanto, recebe os blocos de valores de modulação. No presente caso do exemplo, como o dispositivo 10 serve para a supressão da componente de modulação, o meio de processamento de sinais 40 faz uma efetiva filtração do tipo passa-baixo no domínio da freqüência nos blocos de entrada dos valores de modulação, isto é, uma pesagem dos valores de modulação com uma função caindo para freqüências de modulação mais altas e/ou mais baixas, começando a partir da freqüência de modulação zero. Os blocos assim modificados dos valores de modulação são passados para a porção de retroconversão 26 pelo meio de processamento de sinais 40. Os blocos modificados de saída de valores de modulação pelo meio de processamento de sinais 40 representam uma representação de freqüência/freqüência de modulação modificada do sinal de informações 14, ou em outras palavras uma representação de freqüência/freqüência de modulação que ainda difere da representação de freqüência/freqüência de modulação do sinal de informações 18 modificado pela demodulação pelo mixer 34.

[00026] A porção de retroconversão 26, por sua vez, se divide em duas porções, isto é, uma porção para a conversão do sinal de informações processadas 18 da representação de freqüência/freqüência de modulação, como enviada pelo meio de processamento de sinais 40, para a representação de tempo/freqüência, e uma porção para a retroconversão do sinal de informações processadas da representação de tempo/freqüência para a representação de tempo. A primeira das duas porções inclui o meio de transformada 42 para fazer uma transformada em blocos inversa à transformada de acordo com o meio de transformada 38, um mixer 46 e um meio de combinação 44. A última porção da porção de retroconversão 26 inclui um meio de transformada 48 para fazer uma transformada em blocos inversa à transformada do meio de transformada 30 e um meio de combinação 50.

[00027] Com essa entrada, o meio de transformada inversa 42 está conectado à saída do meio de processamento de sinais 40 e transforma os blocos modificados dos valores de modulação em subbandas a partir da representação espectral de volta para a representação de tempo/freqüência, revertendo assim a decomposição espectral de maneira a obter uma seqüência de blocos modificados de valores espectrais por sub-banda. Esses blocos de valores espectrais modificados enviados pelo meio de transformada inversa 42 diferem dos blocos de valores espectrais enviados pelo meio de janelamento 36, mas não somente pelo processamento pelo meio de processamento de sinais 40, mas também pela demodulação realizada pelo mixer 34. Portanto, o mixer 46 recebe as seqüências de blocos de valores espectrais modificados enviadas pelo meio de transformada inversa 42 por sub-banda e os mistura com uma portadora complexa, que é o conjugado complexo em relação ao usado no local correspondente e/ou para o bloco correspondente para a demodulação do sinal de informações no mixer 34, para modular novamente os blocos de valores espectrais com a portadora, provocada pelos desvios de fase dos blocos de tempo. O resultado produzido na saída do mixer 46 é uma seqüência de blocos de valores espectrais não demodulados e modificados por sub-banda.

[00028] A saída do mixer 46 está ligada a uma entrada do meio de combinação 44. Esta combina, por sub-banda, a seqüência de blocos modificados de valores espectrais novamente modulados com a portadora complexa para formar um fluxo uniforme e/ou uma seqüência uniforme de valores espectrais, pela ligação adequada dos valores espectrais mutuamente correspondentes de blocos adjacentes e/ou consecutivos de valores espectrais para uma sub-banda, como são recebidos do mixer 46. No caso do uso das funções de pesagem exemplarmente mencionadas acima, com a propriedade positiva de que os quadrados dos valores de pesagem mutuamente correspondentes são somados a um no caso de sobreposição, a combinação consiste em uma simples soma dos valores espectrais associados entre si. O envio resultante na saída do meio de combinação 44 (OLA = adição de sobreposição) é composto por uma seqüência modificada de valores espectrais por sub-banda. Os resultados assim enviados na saída da OLA 44 são, portanto, subbandas modificadas e/ou seqüências modificadas de valores espectrais para todas as componentes espectrais e representa uma representação de tempo/freqüência do sinal de informações 14 e/ou uma representação de tempo/freqüência do sinal de informações modificadas 18.

[00029] O meio de transformada 48 recebe as seqüências de valores espectrais, e assim particularmente um após o outro sempre um valor espectral para todas as sub-bandas e/ou componentes espectrais e/ou uma após a outra decomposição espectral de uma porção do sinal de informações modificado 18. Revertendo a decomposição espectral, é gerada uma seqüência de blocos de tempo modificados a partir da seqüência de decomposições espectrais. Esses blocos de tempo modificados são, por sua vez, recebidos pelo meio de combinação 50. O meio de combinação 50 opera de maneira similar ao meio de combinação 44. Combina os blocos de tempo modificados sobrepondo de maneira exemplar em 50% com a adição aos valores de informações mutuamente correspondentes a partir dos blocos de tempo modificados adjacentes e/ou consecutivos. O resultado na saída do meio de combinação 50 é, portanto, uma seqüência de valores de informações que representa o sinal de informações 18 processado.

[00030] Tendo sido descritas acima a estrutura do dispositivo 10 e a operação das componentes individuais, a seguir serão discutidas suas operações em maiores detalhes em relação às Figs. 1 e 2.

[00031] O processamento do sinal de informações pelo dispositivo 10 inicia com a recepção do sinal de áudio 14 na entrada 12. O sinal de informações 14 existe em uma forma amostrada. A amostragem foi feita, por exemplo, por meio de um conversor analógico/digital. A amostragem foi feita com uma determinada freqüência de amostragem Ws. O sinal de informações 14 alcança como conseqüência a entrada 12 como uma seqüência de amostra e/ou valores de informações si = s(2π/ros-i), caracterizado pelo fato de que s é o sinal analógico de informações, si são os valores de informações, e o índice i é um índice para os valores de informações. Entre as amostras de entrada si, o meio de janelamento 28 sempre combina 2N amostras consecutivas para formarem blocos de tempo, no presente exemplo com uma sobreposição de 50%. Por exemplo, combina as amostras s0 a s2N-1 para formar um bloco de tempo com o índice n = 0, as amostras sN a s3N-1 para formarem um segundo bloco de tempo com o índice n = 1, as amostras s2N a s4N-1 para formarem um terceiro bloco de tempo de valores de informações com o índice n = 2, etc. O meio de janelamento 28 pesa cada um desses blocos com uma janela e/ou função de pesagem, como acima descrito. Sejam sn0 a sn2N-1, por exemplo, os 2N valores de informações do bloco de tempo n, então a saída do bloco pelo meio 28 é finalmente produzida como sn0 ^ sn0-g0 a sn2N-1 ^ sn2N-1-g2N-1, onde gi com i = 0 a 2N-1 é a função de pesagem.

[00032] A Fig. 2 mostra as funções de janelamento aplicadas aos valores de informações si do exemplo por quatro blocos consecutivos de tempo n = 0, 1, 2, 3 em um diagrama 70, em que o tempo t é plotado com o eixo x em unidades arbitrárias, e a amplitude das funções de janelamento são plotadas ao longo do eixo y em unidades arbitrárias. Assim, o meio de janelamento 28 passa um novo bloco janelado de tempo de 2N valores de informações cada para o meio de transformada 30 sempre após N valores de informações. A freqüência de repetição dos blocos de tempo é, portanto, Ws/N.

[00033] O meio de transformada 30 transforma os blocos de tempo janelados em uma representação espectral. O meio de transformada 30 realiza uma decomposição espectral dos blocos de tempo dos valores de informações janeladas em uma pluralidade de sub-bandas predeterminadas e/ou componentes espectrais. O presente caso supõe exemplarmente que a transformada é uma DFT e/ou uma transformada discreta de Fourier. Para cada bloco de tempo de 2N valores de informações, o meio de transformada 30 gera N valores espectrais de valores complexos para N componentes espectrais, caso o sinal de informações seja real, nesse caso exemplar. A saída dos valores espectrais complexos pelo meio de transformada 30 indica a representação de tempo/freqüência 74 do sinal de informações. Os valores espectrais complexos são ilustrados nos quadros 76 na Fig. 2. Como o meio de transformada 30 gera pelo menos um valor espectral por bloco de tempo consecutivo de valores de informações por sub-banda e/ou componente espectral, o meio de transformada 30 assim produz uma seqüência de valores espectrais 76 por sub-banda e/ou componente espectral na freqüência ros/N. O envio dos valores espectrais para um bloco de tempo está ilustrada e localizada horizontalmente ao longo do eixo de freqüência 78 em 74 na Fig. 2. O envio dos valores espectrais de um bloco de tempo subseqüente está diretamente abaixo em uma direção vertical ao longo do eixo 80. Os eixos 78 e 80 representam, portanto, o eixo de freqüência e/ou de tempo da representação de tempo/freqüência do sinal de informações 14. Exemplarmente, a Fig. 3 somente mostra quatro sub-bandas. A seqüência de valores espectrais por sub-banda percorre as colunas na representação exemplar da Fig. 2, sendo ilustrada por 82a, 82b, 82c e 82d.

[00034] É novamente feita referência resumida à Fig. 1, onde o sinal de informações 14 está exemplarmente ilustrado como uma função representável por sin(bt) • (1+μ-sin(at)), onde α é, por exemplo, a freqüência de modulação do envelope do sinal de informações 14 indicado pela linha tracejada 84, enquanto β representa a freqüência portadora do sinal de informações 14, t é o tempo, e μ é a profundidade da modulação. Com uma freqüência de amostragem suficientemente grande ros, o resultado desse exemplar sinal de informações pela transformada 72 por bloco de tempo é um bloco de valores espectrais 76, isto é, uma fileira em 74, na qual principalmente a componente espectral e/ou o valor espectral pertinente tem um máximo distinto na freqüência portadora β. Entretanto, os valores espectrais dessa componente espectral f = β variam no tempo para blocos consecutivos de tempo, devido à variação do envelope 84. Assim, a magnitude dos valores espectrais da componente espectral β varia com a freqüência de modulação α.

[00035] Até aqui, a discussão não levou em conta que os vários blocos de tempo podem ter, cada um, um desvio de fase diferente em relação à freqüência portadora β, devido à diferença de freqüências entre a freqüência de repetição do bloco de tempo Ms /N e a freqüência portadora do sinal de informações 14. Dependendo do desvio de fase, os valores espectrais dos blocos espectrais que resultam dos blocos de tempo na transformada 72 são modulados com uma portadora ejΔΦf, onde j representa a unidade imaginária, f representa a freqüência, e Aç representa o desvio de fase do respectivo bloco de tempo. Para uma freqüência portadora essencialmente igual, como no caso do presente exemplo, o desvio de fase Aç aumenta linearmente. Portanto, os valores espectrais de uma experiência de sub-banda, devido à diferença de freqüências entre a freqüência de repetição do bloco de tempo e a freqüência portadora, uma modulação com a componente portadora dependendo da diferença entre as duas freqüências.

[00036] Levando esse fato em conta, o meio de determinação da freqüência portadora 32 agora infere a componente portadora nas sub-bandas que resultam do desvio de fase dos blocos de tempo e/ou efetuado pelo desvio de fase do bloco de tempo dos valores espectrais a(Mb,n), onde Mb é a freqüência angular M e/ou freqüência f (M=2πf) da respectiva sub-banda 0<b<N entre todas as N sub-bandas, e n é o bloco de tempo e/ou índice de bloco espectral associado com o tempo t de acordo com n = Ms-t. A freqüência portadora de modulação assim determinada M(m,f) é determinada pelo meio de determinação da freqüência portadora 32 para cada sub-banda rob e/ou cada freqüência f em bloco, onde m indica um índice de bloco, como será explicado abaixo em maiores detalhes. Para isso, o meio de determinação da freqüência portadora 32 sempre combina M valores espectrais consecutivos 76 de uma sub-banda rob, tal como os valores espectrais a(rob,0) até a(rob,M-1). Entre esses M valores espectrais, é determinado um comportamento de fase e/ou um curso pelo desdobramento de fase. Depois, este determina uma equação linear que chegar mais próxima do comportamento de fase, por exemplo, por meio do algoritmo dos quadrados do erro mínimo. A partir da inclinação e de uma porção de eixo e/ou um desvio de fase ou inicial da equação linear, o meio de determinação da freqüência portadora 32 obtém a freqüência portadora desejada de modulação rod para a sub-banda b em relação ao bloco de tempo m e/ou um desvio de fase do bloco do valor espectral ç da sub-banda b em relação ao bloco de tempo m. Essa determinação é feita pelo meio de determinação da freqüência portadora de todas as sub-bandas por meio dos valores espectrais iguais no tempo, isto é, para todos os blocos de valor espectral a(rob,0) até a(rob,M-1) com rot para todas as sub-bandas 0<b<N. Dessa maneira, o meio de determinação da freqüência portadora 32 determina uma freqüência portadora de modulação rod e o desvio de fase do bloco do valor espectral ç de cada sub-banda rob, bloco após bloco. A divisão em blocos, em que se baseia a determinação das portadoras complexas de todas as sub-bandas pelo meio 32, é aquela também usada pelo meio de janelamento para o janelamento. O meio de determinação da freqüência portadora 32 envia os valores determinados das portadoras complexas para o meio de demodulação e/ou para o mixer 34.

[00037] O mixer 34 agora mistura os blocos janelados de valores espectrais das sub-bandas individuais enquanto são produzidos pelo meio de janelamento 36, com o conjugado complexo das respectivas freqüências portadoras de modulação wd considerando o desvio de fase do bloco do valor espectral ç pela multiplicação desses blocos de valores espectrais de sub-banda por e-j'(“_d'n + ç), caracterizado pelo fato de que, como acima mencionado, um par diferente de rod e ç é sempre usado para cada sub-banda e dentro de cada sub-banda para os blocos consecutivos. Assim, o mixer 34 envia blocos de valores espectrais de sub-banda demodulados alinhados entre si, isto é, blocos bidimensionais de N blocos de valores espectrais de M valores espectrais demodulados cada.

[00038] Como as modulações nas sub-bandas provocadas pelos desvios dos blocos de tempo foram retiradas pela demodulação por meio do mixer 34, o comportamento de fase dos valores espectrais nas sub-bandas dentro dos blocos é mais plano na média e essencialmente fica em volta da fase 0. O que se obtém assim é que, na transformada subseqüente pelo meio de transformada 38, os blocos demodulados e janelados de valores espectrais resultam em uma decomposição espectral onde a freqüência 0 e/ou a componente constante está bem centrada.

[00039] A transformada 86 pelo meio de transformada 38 após a demodulação 84 pelo mixer 34 é feita em bloco em cada sub-banda e/ou cada seqüência de blocos demodulados de valores espectrais. A transformada 86 submete em particular os blocos de valores espectrais demodulados das N sub-bandas em bloco a uma decomposição espectral. O resultado da decomposição espectral dos blocos de valores espectrais também pode ser denominado de representação de freqüência de modulação. Para N blocos de valores espectrais janelados e demodulados alinhados entre si, a transformada 86 resulta assim em uma matriz de M x N valores de modulação que indicam a representação de freqüência/freqüência de modulação do sinal de informações 14 no período de tempo dos M blocos de tempo que contribuíram para essa matriz. A matriz de modulação está mostrada em exemplo em 88 na Fig. 2 para o caso N=M=4. Como pode ser visto, a representação de freqüência/freqüência de modulação 88 tem duas dimensões, a saber, a freqüência 90 e a freqüência de modulação 92. Os valores de modulação individuais estão ilustrados nas caixas 93 em 88.

[00040] O meio de transformada 38 passa a matriz de modulação para o meio de processamento 40. De acordo com a presente configuração, o meio de processamento 40 se destina a filtrar a componente de modulação do sinal de informações 14. Portanto, no presente caso exemplar, o meio de processamento 40 realiza uma filtração do tipo passa-baixo nas componentes da freqüência de modulação na matriz de freqüência/modulação de freqüência. Com objetivos de ilustração, a Fig. 1 mostra um diagrama em 94, onde a freqüência de modulação é plotada no eixo x e a magnitude dos valores de modulação são plotados no eixo y. O diagrama 94 representa uma seção da matriz de modulação 88 para o caso exemplar do sinal de informações 14 da Fig. 1, isto é, o seno com seno-modulação. Em particular, o diagrama 94 ilustra o curso das magnitudes dos valores de modulação ao longo da freqüência de modulação da sub-banda com a freqüência β, isto é, a freqüência portadora. Com a demodulação 84 pelo meio do mixer 34, o espectro da freqüência de modulação é substancialmente centrado perfeitamente - pelo menos no caso do FFT como a transformada 86 - e/ou corretamente alinhado. Em particular, o espectro da freqüência de modulação na freqüência portadora β tem duas bandas laterais 96 e 98 localizadas na freqüência de modulação α, isto é, na freqüência de modulação do envelope 84 do sinal de informações 14. Além disso, os valores de modulação da matriz de modulação 88 têm uma componente constante 100 na freqüência β. O meio de processamento de sinal 40 é agora desenhado como um filtro passa- baixo, com uma característica de filtro 102 ilustrada por uma linha tracejada para remover as duas bandas laterais 96 e 98 da representação de freqüência/freqüência de modulação 88. Assim, o sinal de informações 14 fica livre de sua componente de modulação, onde permanece somente a componente portadora. A assim modificada matriz de modulação é passada para o meio de transformada inversa 42 pelo meio de processamento 40. O meio de transformada inversa 42 processa a matriz de modulação modificada para cada sub-banda, de maneira que o bloco de valores de modulação da respectiva subbanda, isto é, uma coluna na matriz de modulação 88, é submetida a uma transformada inversa à transformada do meio de transformada 38, de maneira que esses blocos de valor de modulação são convertidos a partir da representação de freqüência/freqüência de modulação de volta para a representação de tempo/freqüência. Assim, o meio de transformada inversa 42 gera, a partir de cada um desses blocos de valores de modulação para cada sub-banda, um bloco de valores espectrais para essa sub-banda.

[00041] A partir do envio dos valores espectrais pelo meio de transformada 30, a descrição acima se refere principalmente ao processamento dos primeiros M valores espectrais e/ou dos M valores espectrais consecutivos para cada sub-banda. Os processamentos pelos meios 32, 34, 36, 38, 40 e 42, entretanto, também são repetidos para os seguintes blocos de M valores espectrais um para cada uma das N sub-bandas, isto é, com uma sobreposição dos blocos de M valores espectrais, no presente caso cada um exemplarmente com 50%, isto é, com uma sobreposição por sub-banda de M/2 valores espectrais. Na Fig. 2, os blocos estão ilustrados exemplarmente com m = 0, m = 1 e m = 2 na representação de tempo/freqüência 74 por um janelamento exemplar em forma de arco e/ou funções de pesagem que se estendem exemplarmente por M=4 valores espectrais em cada sub-banda. Para cada um desses blocos m, o meio de transformada 38 finalmente gera uma matriz de modulação de M x N valores de modulação cada, que são filtrados e/ou pesados pelo meio de processamento de sinais 40 da forma acima descrita. O meio de transformada inversa 42, por sua vez, gera um bloco de valores espectrais para cada sub-banda a partir dessas matrizes de modulação modificadas 88, isto é, uma matriz de blocos modificados, mas ainda assim de blocos demodulados de valores espectrais.

[00042] Entretanto, os blocos de valores espectrais por sub-banda enviados pelo meio de transformada inversa 42 diferem daqueles obtidos a partir do sinal de informações 14 na saída do meio de janelamento 36, não somente pelo processamento do meio de processamento 40, mas também pela modificação efetuada pela demodulação. Portanto, os blocos de valores espectrais são novamente modulados, no meio de modulação 46, com a componente portadora de modulação, com a qual foram previamente demodulados. Em particular, os blocos correspondentes de valores espectrais previamente multiplicados por e-j'(“_d'n + ^)) são agora multiplicados por e+j'(“_d'n + Φ)), onde n indica o índice da seqüência de valores espectrais da respectiva sub-banda e W_d e/ou W. é a freqüência angular da portadora de modulação complexa determinada pelo meio 32 para o respectivo bloco de valores espectrais.

[00043] As seqüências de blocos de valores espectrais por sub-banda que resultam após o estágio de modulação 46 são agora combinadas para cada sub-banda pelo meio de combinação 44 para a formação de um fluxo uniforme 82a-82d de valores espectrais por sub-banda com a sobreposição dos blocos de valores espectrais que se correspondem entre si, no presente exemplo em 50%, e combinando os valores espectrais mutuamente correspondentes, dependendo da função de pesagem usada no meio de janelamento 36, isto é, adicionando no caso do seno ou janelas KBD exemplarmente indicadas acima.

[00044] Os fluxos de valores espectrais por sub-banda que resultam na saída do meio de combinação 44 representam a representação de tempo/freqüência do sinal de informações processado 18. Os fluxos são recebidos pelo meio de transformada inversa 48. Em cada etapa de tempo n, usa os valores espectrais de todas as sub-bandas Wb, isto é, todos os valores espectrais a(rob,n) com 0<b<N, para fazer uma transformada a partir da representação de freqüência para a representação de tempo existente, de maneira a obter um bloco de tempo para cada n, isto é, com uma duração de tempo de repetição de 2πN/ros. Esses blocos de tempo são combinados pelo meio de combinação 50 com uma sobreposição de 50% no presente exemplo, e combinando os valores de informações mutuamente correspondentes nesses blocos de tempo para formar um fluxo uniforme de valores de informações finalmente representando o sinal de informações processado na saída do domínio do tempo 18 da saída 16.

[00045] O sinal de informações processado está ilustrado em 18 em um diagrama na Fig. 1, onde o eixo x é o tempo e o eixo y é a amplitude do sinal de informações 18. Como pode ser visto, a única coisa que permanece é a componente portadora do sinal de informações 14 no lado de entrada. As componentes de modulação e/ou a componente envelope 84 foram retiradas.

[00046] Em outras palavras, a configuração das Figs. 1 e 2 representam um dispositivo de processamento que utiliza um banco de filtros com adaptação de sinal que realiza uma decomposição de sinais nas componentes portadora e de modulação, e usada na representação resultante dos sinais modulados para filtrá-las. Da mesma forma, entretanto, seria possível fazer a codificação, encriptação ou compressão ao invés do processamento do filtro no meio de processamento de sinal, ou então modificar as matrizes de modulação. Comparada com os métodos de transformada de modulação usados para a codificação de áudio, descritos na introdução das especificações, que fazem a formação da magnitude, essa configuração faz uma demodulação em relação à componente portadora por sub-banda. Após uma estimativa dessa componente portadora de sub-banda no meio de determinação da freqüência portadora 32, a demodulação por sub-banda é alcançada com a multiplicação pela conjugada complexa dessa componente. Os sinais de sub-banda assim demodulados são posteriormente transformados no domínio da modulação por uma nova decomposição de freqüência por intermédio do meio de janela 36 e do meio de transformada 38.

[00047] Na configuração da Fig. 1, uma DFT com sobreposição e janelamento de 50% foi usada exemplarmente como a primeira transformada 72, onde, entretanto, são possíveis desvios e variações. Foram novamente combinados vários blocos da primeira transformada 72 pelo meio de janelamento 36 - aí com uma sobreposição exemplar de 50% - e demodulados em sub-bandas com um modulador complexo, determinado pelo meio de determinação da freqüência portadora 32, por meio do mixer 34 e depois transformado com uma DFT. Na configuração anterior, a freqüência desse modulador foi derivada das fases dos blocos correspondentes da sub-banda a ser demodulada no meio de determinação da freqüência portadora, isto é, pelo estabelecimento aproximado de uma linha reta pelo curso da fase desdobrada dos valores espectrais dos blocos correspondentes. Entretanto, isto também pode ser feito de outra forma. O meio de determinação da freqüência portadora 32 pode, por exemplo, por porção de bloco espectral n a n+M-1, estabelecer aproximadamente um plano na componente de fase de todas as sub-bandas nessa porção. Além disso, seria possível que o meio de determinação da freqüência portadora 32 não fizesse a determinação do modulador complexo em blocos, mas continuadamente no fluxo de valores espectrais por sub-banda. Para isso, o meio de determinação da freqüência portadora 32 poderia, por exemplo, primeiro desdobrar as fases da seqüência de valores espectrais de uma respectiva sub-banda, por exemplo, filtrá-las em filtros passa-baixo e depois usar o aumento local do curso de fases filtradas para a adaptação do modulador complexo. Da mesma forma, também seria mudada a porção de modulação do mixer 46. Em geral, o meio de determinação da freqüência portadora tenta influenciar o comportamento de fase aumentando ou reduzindo a fase dos valores espectrais complexos de uma sub-banda com uma magnitude que aumenta ou diminui na seqüência, de maneira que a inclinação média da fase da seqüência dos valores espectrais é reduzida e/ou o curso da fase desdobrada varia essencialmente em volta de um valor de fase fixa, preferivelmente da fase 0.

[00048] Novamente, a atenção é explicitamente levada para o fato de que outros tipos, além da DFT e/ou IDFT, são também possíveis para as transformadas usadas 72, 86 e o meio de transformada 42 e 48 inverso à elas. Por exemplo, o sinal de sub-banda demodulado complexo também pode ser transformado e/ou espectralmente decomposto na representação de freqüência/freqüência de modulação com uma transformada de valor real, separada de acordo com as partes real e imaginária respectivamente. A parte real representaria então a modulação de amplitude do sinal de sub-banda em relação à portadora usada para demodulação após o estágio de demodulação. A parte imaginária representaria então a modulação de freqüência dessa portadora. No caso da DFT e/ou IDFT para os meios 38 e/ou 42, a componente de modulação de amplitude do sinal de sub-banda é refletida na componente simétrica do espectro DFT ao longo do eixo da freqüência de modulação, enquanto a componente de modulação de freqüência da portadora corresponde à componente assimétrica do espectro DFT no eixo da freqüência de modulação.

[00049] A configuração acima descrita foi ilustrada exemplarmente em relação a um simples sinal de seno com seno- modulação. A configuração das Figs. 1 e 2, entretanto, é também adequada para a filtração do curso do envelope de uma mistura dos sinais modulados em amplitude de qualquer freqüência, como os sinais tonais modulados em amplitude. As componentes de freqüência individuais do envelope estão diretamente representadas para processamento consistente na matriz de modulação 88, em contraste com a já conhecida representação magnitude-fase de acordo com os métodos de análise de transformada de modulação para codificação de áudio descritos na introdução da especificação. A filtração dos sinais de freqüência modulada de pequena profundidade de modulação, isto é, com uma troca de freqüências significativamente menor do que a largura de sub-banda da primeira DFT, é também possível com a configuração das Figs. 1 e 2.

[00050] A configuração das Figs. 1 e 2 se refere a um arranjo para filtração de modulação que, mais uma vez expresso em outras palavras, foi baseado em uma transformada adaptativa de sinal, filtrando no domínio de modulação e uma retrotransformada correspondente. Sem a manipulação do sinal no domínio de modulação, na presente configuração de filtração, o arranjo da Fig. 1 é perfeitamente reconstruível. Com a introdução de um adequado filtro de faixa espectral, como o filtro 102, uma atenuação dos valores de modulação com o aumento da distância de uma freqüência de modulação central de zero, as componentes de modulação a ser removidas podem ser atenuadas da forma desejada. Entretanto, são também possíveis outros tipos de processamento de sinais de informações na representação de freqüência/freqüência de modulação. Assim, pode também ser desejado remover somente a portadora. Nesse caso, a filtração consistiria em uma filtração de passa altas, isto é, pesar com uma função de pesagem com uma borda de freqüência de modulação em uma determinada freqüência de modulação que atenue os valores de modulação em menores freqüências de modulação, mais do que as freqüências de modulação acima desses valores. Ainda em outros campos de aplicação e/ou de aplicações, o processamento de sinais no meio de processamento de sinal 40 consistiria de uma filtração de banda de passagem, isto é, pesar com uma função de pesagem caindo de uma determinada freqüência de modulação central para separar componentes do sinal de informações que se originam de diferentes fontes, isto é, obter a separação de fontes. Outras aplicações em que pode ser usada a configuração acima podem se referir à codificação de áudio para a codificação de sinais de áudio, a reconstrução de sinais desorganizados e que esconderem erros. Entretanto, em geral, o dispositivo 10 também poderia ser usado como instrumento de efeito musical para a realização de efeitos acústicos especiais nos sinais de entrada de áudio. Os processamentos do meio de processamento de sinal 40 podem assim adotar as formas mais variadas, como a quantificação dos valores de modulação, estabelecer alguns valores de modulação em zero, pesar porções individuais ou todos os valores de modulação ou similar. Um outro campo de aplicação seria o uso do dispositivo 10 da Fig. 1 como integrador de marca d’água. O integrador de marca d’água receberia um sinal de áudio 14, caracterizado pelo fato de que o meio de processamento 40 poderia introduzir uma marca d’água recebida no sinal de áudio pela modificação dos segmentos individuais e/ou valores de modulação de acordo com a marca d’água. A seleção dos segmentos e/ou dos valores de modulação poderia ser feita de maneira diferente e/ou variando no tempo para matrizes de modulação consecutivas, sendo feita de maneira que as modificações pela introdução da marca d’água sejam inaudíveis para o ouvido humano no sinal de áudio com marca d’água resultante 18 com efeitos psicoacústicos de ocultação.

[00051] Com referência ao meio de transformada, deve ser notado que podem, é claro, também ser desenhados como bancos de filtros, gerando uma representação espectral por muitas filtrações individuais de passagem de banda. Além disso, deve ser notado que o sinal de informações resultantes 18 após o processamento não tem que ser enviado na representação de domínio de tempo. Seria ainda imaginável enviar o sinal de informações, por exemplo, em uma representação tempo/espectral ou ainda na representação espectral/espectral de modulação. Nesse último caso, seria então claramente necessário garantir que, no lado do receptor, a modulação necessária 46 pudesse novamente ser feita com uma portadora adequada, por exemplo, também fornecendo as portadoras complexas variando por sub-banda e bloco de valor espectral, que foram usadas para a demodulação 84. Assim, a configuração acima poderia ser usada para a realização de um método de compressão.

[00052] Em particular, deve ser notado que, dependendo das circunstâncias, o esquema da invenção também pode ser implementado em software. A programação pode ser feita em meio de armazenamento digital, particularmente em disquete ou em CD com sinais de controle que possam ser lidos eletronicamente, e que possam cooperar com um sistema programável de computador, de maneira que o método correspondente seja executado. Em geral, a invenção ainda consiste de um produto de programa de computador com um código de programa armazenado na portadora com leitura por máquina para realizar o método da invenção quando o produto de programa de computador é executado em um computador. Em outras palavras, a invenção pode assim ser realizada como um programa de computador com um código de programa para a realização do método quando o programa de computador é executado em um computador.

Claims

1. Dispositivo para o processamento de um sinal de informações (14), caracterizado pelo fato de que compreende um meio (20) para a conversão do sinal de informações (14) em uma representação tempo/espectral (74) pela transformação em bloco do sinal de informações; meio (22) para a conversão do sinal de informações da representação tempo/espectral (74) em uma representação espectral/espectral de modulação (88) por meio de uma simples transformada de decomposição de frequência; o meio (22) para a conversão é desenhado de maneira que a representação espectral/espectral de modulação (88) dependa tanto da componente de magnitude como da componente de fase da representação tempo/espectral (74) do sinal de informações (14); meios (24, 40) para a manipulação do sinal de informações (14) na representação espectral/espectral de modulação (88) para obter uma representação espectral/espectral de modulação modificada; e meio (26) para a formação de um sinal de informações processado (18) representando uma versão processada do sinal de informações (14) baseada na representação espectral/espectral de modulação.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio (20) para a conversão do sinal de informações (14) na representação tempo/espectral (74) é desenhado para decompor a representação tempo/espectral em uma pluralidade de componentes espectrais para obter uma seqüência (82a, 82b, 82c, 82d) de valores espectrais complexos por componente espectral.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o meio (22) para a conversão do sinal de informações (14) da representação tempo/espectral (74) para a representação espectral/espectral de modulação (88) compreende os meios (36, 38) para decomposição espectral em bloco da seqüência (82a, 82b, 82c, 82d) de valores espectrais para uma componente espectral predeterminada, para obter uma porção da representação espectral/espectral de modulação (88).

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o meio (22) para decomposição espectral em bloco da seqüência (82a, 82b, 82c, 82d) dos valores espectrais para uma componente espectral predeterminada é desenhado para primeiro multiplicar (84) a seqüência (82a, 82b, 82c, 82d) de valores espectrais em bloco por uma portadora complexa, de tal forma que a magnitude de uma inclinação média de um curso de fase de seqüência (82a, 82b, 82c, 82d) de valores espectrais é reduzido em bloco para obter blocos demodulados de valores espectrais, e então decompor espectralmente os blocos demodulados de valores espectrais em bloco para obter a porção de representação espectral/espectral de modulação modificada (88).

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o meio (22) para a decomposição espectral em bloco da seqüência (82a, 82b, 82c, 82d) de valores espectrais complexos para uma componente espectral predeterminada compreende o meio (32) para a variação em bloco, dependendo da representação tempo/espectral (74) do sinal de informações, a portadora complexa pela qual a seqüência (82a, 82b, 82c, 82d) de valores espectrais complexos é multiplicada em bloco.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o meio (32) de variação é projetado para desdobrar em bloco as fases dos valores espectrais na seqüência dos valores espectrais para a variação em bloco da portadora complexa, para obter um curso de fase e determinar uma inclinação média do curso de fase e para determinar a portadora complexa baseado na inclinação média.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o meio (32) para variação é também desenhado para determinar uma porção do eixo do curso de fase e ainda determinar a portadora complexa baseado nessa porção de eixo.

8. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que o meio (26) para a formação compreende: meio (42) para a retroconversão do sinal de informações da representação espectral/espectral de modulação modificada para uma representação tempo/espectral modificada, de maneira a obter blocos demodulados modificados de valores espectrais para a componente espectral predeterminada; meio (46) para a multiplicação em bloco dos blocos demodulados modificados de valores espectrais por uma portadora complexa conjugada em relação à portadora complexa, para obter blocos modificados de valores espectrais; e meio (44) para a combinação de blocos modificados de valores espectrais para formar uma seqüência modificada de valores espectrais para obter uma porção de uma representação tempo/espectral do sinal de informações processado (18).

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do meio para formação ainda compreender: meio para retroconversão do sinal de informações processado (18) da representação tempo/espectral para a representação de tempo.

10. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o meio (40) para a modificação é desenhado para fazer a pesagem das componentes de modulação da representação espectral/espectral de modulação (88) para filtração de modulação, codificação de áudio, separação de fonte, reconstrução do sinal de informações, para o ocultamento de erros ou para a sobreposição de uma marca d’água no sinal de informações.

11. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o sinal de informações (14) é um sinal de áudio, um sinal de vídeo, um sinal multimídia, um sinal de medição ou similar.

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio (20) para a conversão do sinal de informações para representação tempo/espectral (74) compreende: meio de formação de blocos (28) para a formação de uma seqüência de blocos de valores de informações do sinal de informações (14); e meio (30) para decompor espectralmente cada uma das seqüências de blocos de valores de informações, para obter uma seqüência de blocos de valores espectrais, onde cada bloco de valor espectral compreende um valor espectral (76) para cada pluralidade predeterminada de componentes espectrais, de maneira que a seqüência de blocos de valores espectrais por componente espectral forme uma seqüência (82a-82d) de valores espectrais.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o meio (22) para a conversão do sinal de informações (14) para a representação espectral/espectral de modulação (88) compreende: meio (32-38) para decompor espectralmente uma seqüência predeterminada de seqüências (82a-82d) de valores espectrais para obter um bloco de valores de modulação, onde o meio (24; 40) para modificação é desenhado para modificar o bloco (88) de valores de modulação, de maneira a obter um bloco modificado de valores de modulação, que é parte da representação espectral/espectral de modulação modificada (88).

14. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o meio (26) é desenhado para retroconverter (42, 44, 46) o bloco modificado de valores de modulação da decomposição espectral para obter uma seqüência modificada de valores espectrais, e para retroconverter (48) uma seqüência de blocos espectrais modificados baseada na seqüência modificada de valores espectrais para obter uma seqüência de blocos modificados de valores de informações, e para combinar (50) os blocos modificados de valores de informações na obtenção do sinal de informações processado (18).

15. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o meio (20) para a decomposição espectral de cada uma das seqüências de blocos de valores de informações é desenhado para primeiro multiplicar cada bloco de seqüência de blocos de valores de informações por uma função de janela e então decompô-la espectralmente, e o meio (26) para formação é desenhado para processar os blocos modificados de valores de informações, durante a combinação (50), de maneira que a multiplicação por uma função de janela não afete o sinal de informações processado (18).

16. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o meio (20) para a decomposição espectral de cada uma das seqüências de blocos de valores de informações é desenhado de maneira a prover uma seqüência (82a-82d) de valores espectrais complexos na decomposição espectral por componente espectral, e o meio (32, 34, 36, 38) para a decomposição espectral da seqüência predeterminada das seqüências (82a-82d) de valores espectrais é desenhado para primeiro modificar (34) a seqüência predeterminada (82a-82d) de valores espectrais de maneira que uma fase dos valores espectrais da seqüência predeterminada de valores espectrais é aumentada ou reduzida de uma quantidade constantemente crescente ou decrescente com a seqüência para obter uma seqüência com fase modificada de valores espectrais, e então decompor espectralmente (38) a seqüência com fase modificada de valores espectrais para obter pelo menos um bloco de valores de modulação, e o meio para a formação é desenhado para retroconverter (42) o bloco modificado de valores de modulação da decomposição espectral de maneira a obter uma seqüência modificada de valores espectrais, para modificar (46) a seqüência modificada de valores espectrais inversamente ao meio (34) para decompor espectralmente a seqüência predeterminada das seqüências de valores espectrais, de maneira que uma fase dos valores espectrais de pelo menos uma seqüência de valores espectrais é aumentada ou reduzida por uma quantidade constantemente crescente ou decrescente com a seqüência para obter uma seqüência modificada de valores espectrais, para retroconverter (48) uma seqüência de blocos espectrais modificados baseado na seqüência modificada de valores espectrais, de maneira a obter uma seqüência de blocos modificados de valores de informações, e para combinar (50) os blocos modificados de valores de informações obtendo o sinal de informações processado (18).

17. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a transformada de decomposição de freqüência simples é uma transformada de Fourier discreta simples.

18. Método para o processamento de um sinal de informações (14), compreendendo: converter (20) o sinal de informações (14) em uma representação tempo/espectral (74) com a transformação em bloco do sinal de informações; converter (22) o sinal de informações da representação tempo/espectral (74) em uma representação espectral/espectral de modulação (88) por meio de uma transformada de decomposição de freqüência simples, caracterizado pelo fato de que a conversão é feita de maneira que a representação espectral/espectral de modulação (88) dependa tanto de uma componente de magnitude como de uma componente de fase da representação tempo/espectral (74) do sinal de informações (14); modificar (24) o sinal de informações (14) na representação espectral/espectral de modulação (88) para obter uma representação espectral/espectral de modulação modificada; e formar (26) um sinal de informações processado (18) que represente uma versão processada do sinal de informações (14) baseado na representação espectral/espectral de modulação modificada.