BR112019009318A2 - aparelho e método para codificar ou decodificar um sinal multicanal com o uso de um ganho lateral e um ganho residual - Google Patents

Abstract

trata-se de um aparelho para codificar um sinal multicanal 100 compreendendo pelo menos dois canais 101, 102 que compreende: um mixador de redução 120 para calcular um sinal de mixagem de redução 122 a partir do sinal multicanal 100; uma calculadora de parâmetros 140 para calcular um ganho secundário 141 a partir de um primeiro canal 101 dentre os pelo menos dois canais e um segundo canal 102 dentre os pelo menos dois canais e para calcular um ganho residual 142 a partir do primeiro canal 101 e do segundo canal 102; e uma interface de saída 160 para gerar um sinal de saída, sendo que o sinal de saída compreende informações sobre o sinal de mixagem de redução 122 e sobre o ganho secundário 141 e o ganho residual 142.

Description

APARELHO E MÉTODO PARA CODIFICAR OU DECODIFICAR UM SINAL MULTICANAL COM O USO DE UM GANHO LATERAL E UM GANHO RESIDUAL

RELATÓRIO DESCRITIVO [0001] A presente invenção refere-se ao campo de codificação de áudio e, particularmente, ao campo de codificação/decodificação estéreo ou multicanal.

[0002] Os métodos do estado da técnica para codificação paramétrica com perdas de sinais estéreos em baixas taxas de bits se baseiam em estéreo paramétrico conforme padronizado em MPEG-4 Parte 3. A ideia geral é reduzir o número de canais computando-se um sinal de mixagem de redução a partir de dois canais de entrada após a extração de parâmetros estéreos que são enviados como informações secundárias ao decodificador. Esses parâmetros estéreos são normalmente diferença de nfvel intercanal ILD, diferença de fase intercanal IPD e coerência intercanal ICC, que são calculadas em sub-bandas e que capturam a imagem espacial até certo ponto.

[0003] O decodificador realiza uma mixagem de aumento da entrada mono, criando dois canais que satisfazem as relações de ILD, IPD e ICC. Isso é feito através da matriz do sinal de entrada juntamente com uma versão descorrelacionada desse sinal que é gerado no decodificador.

[0004] Constatou-se que, por exemplo, o uso de tais parâmetros incorre em uma complexidade significativa para calcular e manusear esses parâmetros. Particularmente,

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2/50 o parâmetro ILD é problemático, visto que pode ter valores que são muito pequenos ou muito grandes, e essa faixa quase irrestrita de valores provoca problemas com relação a um cálculo eficaz, quantização etc.

[0005] É um objetivo da presente invenção fornecer um conceito melhorado para processar dados multicanais.

[0006] Esse objetivo é alcançado por um aparelho para codificar um sinal multicanal, de acordo com a reivindicação 1, um aparelho para decodificar um sinal multicanal codificado, de acordo com a reivindicação 25, um método para codificar um sinal multicanal, de acordo com a reivindicação 41, um método para decodificar um sinal multicanal codificado, de acordo com a reivindicação 42, um programa de computador, de acordo com a reivindicação 43, ou um sinal multicanal codificado, de acordo com a reivindicação 44.

[0007] A presente invenção de um primeiro aspecto baseia-se na constatação que, em contrapartida à técnica anterior, é adotado um procedimento de codificação paramétrico diferente que depende de dois parâmetros de ganho, isto é, um parâmetro de ganho secundário e um parâmetro de ganho residual. Ambos os parâmetros de ganho são calculados a partir de um primeiro canal dentre pelo menos dois canais de um sinal multicanal e um segundo canal dentre os pelo menos dois canais do sinal multicanal. Ambos esses parâmetros de ganho, isto é, o ganho secundário e o ganho residual, são transmitidos ou armazenados ou, em geral, emitidos juntamente com um sinal de mixagem de

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3/50 redução que é calculado a partir do sinal multicanal por um mixador de redução.

[0008] Modalidades da presente invenção do primeiro aspecto baseiam-se em uma nova abordagem intermediária/secundária, levando a um novo conjunto de parâmetros: no codificador, uma transformada intermediária/secundária é aplicada aos canais de entrada que, em conjunto, capturam as informações completas de dois canais de entrada. O sinal intermediário é um valor médio ponderado dos canais esquerdo e direito, em que as ponderações são complexas e escolhidas para compensar as diferenças de fase. Consequentemente, o sinal secundário é a diferença ponderada correspondente dos canais de entrada. Apenas o sinal intermediário é codificado em forma de ondas, enquanto o sinal secundário é modelado parametricamente. O codificador opera em sub-bandas, onde extrai IPDs e dois parâmetros de ganho como parâmetro estéreo. O primeiro ganho, que será denominado ganho secundário, resulta de uma previsão do sinal secundário pelo sinal intermediário e o segundo ganho, que será denominado ganho residual, captura a energia do restante em relação à energia do sinal intermediário. O sinal intermediário, então, serve como um sinal de mixagem de redução, que é transmitido simultaneamente aos parâmetros estéreos para o decodificador.

[0009] O decodificador sintetiza dois canais estimando-se o canal secundário perdido com base no ganho secundário e no ganho residual e com o uso de um substituto

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4/50 para o restante.

[0010] A presente invenção do primeiro aspecto é vantajosa pelo fato de que o ganho secundário, por um lado,

e o ganho residual,	por	outro lado,	são	ganhos que são
limitados a uma	certa	pequena	faixa	de números.
Particularmente, o	ganho	secundário	é,	em modalidades

preferenciais, limitado a uma faixa de -1 a +1, e o ganho residual é ainda limitado a uma faixa de 0 a 1. E o que é ainda mais útil em uma modalidade preferencial é que o ganho residual depende do ganho secundário de modo que a faixa de valores que o ganho residual pode ter se torne menor, quanto maior for o ganho secundário.

[0011] Particularmente, o ganho secundário é calculado como um ganho de previsão secundário que é aplicável a um sinal intermediário do primeiro e do segundo canais a fim de prever um sinal secundário do primeiro e do segundo canais. E a calculadora de parâmetros também é configurada para calcular o ganho residual como um ganho de previsão residual, indicando uma energia ou uma amplitude de um sinal residual de tal previsão do sinal secundário pelo sinal intermediário e pelo ganho secundário.

[0012] Sobretudo, entretanto, não é necessário realmente realizar a previsão no lado de codificador ou realmente codificar o sinal secundário no lado de codificador. Em vez disso, o ganho secundário e o ganho residual podem ser calculados usando-se somente medidas relacionadas à amplitude, tais como energias, potências ou outras características relacionadas às amplitudes dos

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5/50 canais esquerdos e direitos. Adicionalmente, o cálculo do ganho secundário e do ganho residual está apenas relacionado ao produto interno entre ambos os canais, isto é, não é necessário que quaisquer outros canais além do canal esquerdo e do canal direito, tal como o próprio canal de mixagem de redução ou o próprio canal secundário, sejam calculados nas modalidades. Entretanto, em outras modalidades, o sinal secundário pode ser calculado, tentativas diferentes para previsões podem ser calculadas e os parâmetros de ganho, tais como o ganho secundário e o ganho residual, podem ser calculados a partir de um sinal residual que é associado a uma certa previsão de ganho secundário, resultando em um critério predefinido nas tentativas diferentes, tal como uma energia minima do sinal residual ou restante. Assim, existe alta flexibilidade e, no entanto, baixa complexidade para calcular o ganho secundário, por um lado, e o ganho residual, por outro lado.

[0013] Há duas vantagens exemplificativos dos parâmetros de ganho sobre ILD e ICC. Primeiro, os mesmos naturalmente encontram-se em intervalos finitos (o ganho secundário em [-1,1] e o ganho residual em [0,1]) em oposição ao parâmetro ILD, que pode tomar valores arbitrários grandes e pequenos. E segundo, o cálculo é menos complexo, visto que envolve apenas uma única avaliação de função especial, enquanto o cálculo de ILD e ICC envolve duas.

[0014] Modalidades preferenciais do primeiro

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6/50 aspecto dependem do cálculo dos parâmetros no domínio espectral, isto é, os parâmetros são calculados para bins de frequência diferentes ou, com mais preferência, para sub-bandas diferentes, em que cada sub-banda compreende um determinado número de bins de frequência. Em uma modalidade preferencial, o número de bins de frequência incluídos dentro de uma sub-banda aumenta de sub-bandas mais baixas para mais altas a fim de imitar a característica da percepção auditiva humana, isto é, essas bandas mais altas cobrem faixas ou larguras de banda de frequência mais altas e bandas mais cobrem faixas ou larguras de banda de frequência mais baixas.

[0015] Em uma modalidade preferencial, o mixador de redução calcula um sinal de mixagem de redução compensado por fase absoluto em que, com base em um parâmetro IPD, rotações de fase são aplicadas ao canal esquerdo e ao canal direito, mas a compensação de fase é realizada de tal forma que o canal que tem mais energia seja menos girado que o canal que tem menos energia. Para controlar a compensação de fase, o ganho secundário pode, de preferência, ser usado, entretanto, em outras modalidades, qualquer outra mixagem de redução pode ser usada, e isso também é uma vantagem específica da presente invenção que a representação paramétrica do sinal secundário, isto é, do ganho secundário, por um lado, e do ganho residual, por outro lado, é calculada com base apenas no primeiro e no segundo canais originais, e quaisquer informações sobre uma mixagem de redução transmitida não

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7/50 são necessárias. Assim, qualquer mixagem de redução pode ser usada juntamente com a nova representação paramétrica que consiste no ganho secundário e no ganho residual, mas a presente invenção também é particularmente útil para ser aplicada juntamente com uma compensação de fase absoluta que se baseia no ganho secundário.

[0016] Em uma modalidade adicional da compensação de fase absoluta, o parâmetro de compensação de fase é particularmente calculado com base em um número predeterminado específico de modo que a singularidade da função arco tangente (atan ou tan^-1) que ocorre no cálculo do parâmetro de compensação de fase seja movida do centro para uma determinada posição lateral. Essa mudança da singularidade garante que quaisquer problemas devido à singularidade não ocorram para mudanças de fase de +/- 180° e um parâmetro de ganho próximo de 0, isto é, canais esquerdo e direito que têm energias bastante similares. Constatou-se que tais sinais ocorrem com bastante frequência, mas sinais que estão fora de fase entre si, mas que têm uma diferença, por exemplo, entre 3 e 12 dB ou cerca de 6 dB, não ocorrem em situações naturais. Assim, embora as singularidades sejam apenas mudadas, constatou-se que essa mudança, no entanto, melhora o desempenho geral do mixador de redução, visto que essa mudança garante que a singularidade ocorra em uma situação de constelação de sinais que ocorre, em situações normais, muito menos do que onde a função arco tangente direta tem seu ponto de singularidade.

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8/50 [0017] Modalidades adicionais fazem uso da dependência do ganho secundário e do ganho residual para implementar um procedimento de quantização eficaz. Para essa finalidade, é preferencial realizar uma quantização conjunta que, em uma primeira modalidade, é realizada de modo que o ganho secundário seja quantizado primeiro e, então, o ganho residual seja quantizado com o uso de etapas de quantização que se baseiam no valor do ganho secundário. Entretanto, outras modalidades dependem de uma quantização conjunta, em que ambos os parâmetros são quantizados em um único código, e determinadas porções desse código dependem de determinados grupos de pontos de quantização que pertencem a uma determinada característica de diferença de nível dos dois canais que são codificados pelo codificador.

[0018] Um segundo aspecto refere-se a um aparelho para a mixagem de redução de um sinal multicanal que compreende pelo menos dois canais, sendo que o aparelho compreende: um mixador de redução para calcular um sinal de mixagem de redução a partir do sinal multicanal, sendo que o mixador de redução é configurado para calcular a mixagem de redução com o uso de uma compensação de fase absoluta, de modo que um canal que tem uma energia inferior entre os pelo menos dois canais seja apenas girado ou girado mais forte que um canal que tem uma energia maior no cálculo do sinal de mixagem de redução; e uma interface de saída para gerar um sinal de saída, sendo que o sinal de saída compreende informações sobre o sinal de mixagem de redução.

[0019] De preferência, a rotação é realizada, de

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9/50 preferência, no menor canal, mas o caso pode ser em situações de diferença pequena de energia que o menor canal nem sempre é girado mais que o maior canal, mas, se a razão de energia for suficientemente grande ou suficientemente pequena, então, a modalidade preferencial gira o menor canal mais que o maior canal. Assim, de preferência, o menor canal é girado mais que o maior canal apenas quando a diferença de energia for significativa ou for maior que um limiar predefinido, tal como 1 dB ou mais. Isso se aplica não só ao mixador de redução, mas também ao mixador de aumento.

[0020] Modalidades preferenciais da presente invenção são subsequentemente discutidas em com relação aos desenhos anexos, em que:

a Figura 1 é um diagrama de blocos de um aparelho para codificar um sinal multicanal de uma modalidade;

		a Figura 2	é um diagrama de	blocos de uma
modalidade	da calculadora de parâmetros;
		a Figura 3	é uma modalidade	adicional da
calculadora	de	parâmetros;
		a Figura 4	é uma modalidade	de um mixador
de redução	que	realiza uma	compensação de fas	e absoluta;
		a Figura 5a	é um diagrama de	blocos de uma
modalidade	da	interface	de saída que	realiza uma
quantização	específica;
		a Figura	5b indica uma	palavra-código

exemplificativa;

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10/50 a Figura 6 é uma modalidade de um aparelho para decodificar um sinal multicanal codificado;

a Figura 7 é uma modalidade do mixador de aumento;

a Figura 8 é uma modalidade do sintetizador de sinal residual;

	a Figura	9	é uma	modalidade para	a
interface de	entrada;
	a Figura	10a	ilustra	o processamento	de
quadros de sobreposição;
	a Figura	10b	ilustra	uma modalidade	do
conversor de	tempo-espectro;
	a Figura	10c	ilustra	um espectro de	um

canal esquerdo ou um canal direito e uma construção de subbandas diferentes;

a Figura lOd ilustra uma modalidade para um

conversor de	espectro-tempo	Λ
	a Figura	11	ilustra	linhas	para	uma
quantização	condicional em	uma	primeira	modalidade;
	a Figura	12	ilustra	linhas	para	uma
quantização	conjunta de	acordo com uma	modalidade
adicional; e

a Figura 13 ilustra pontos de quantização conjunta para o ganho secundário e o ganho residual.

[0021] A Figura 1 ilustra um aparelho para codificar um sinal multicanal que compreende pelo menos dois canais. Particularmente, o sinal multicanal é ilustrado em 100 na Figura 1 e tem um primeiro canal 101 e

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11/50 um segundo canal 102 e nenhum canal adicional ou um número arbitrariamente selecionado de canais adicionais, em que um outro canal adicional é ilustrado em 103.

[0022] O sinal multicanal 100 é inserido em um mixador de redução 120 para calcular um sinal de mixagem de redução 122 a partir do sinal multicanal 100. O mixador de redução pode usar, para calcular o sinal multicanal, o primeiro canal 101, o segundo canal 102 e o terceiro canal 103 ou apenas o primeiro e o segundo canais ou todos os canais do sinal multicanal dependendo da implementação determinada.

[0023] Além disso, o aparelho para codificar compreende uma calculadora de parâmetros 140 para calcular um ganho secundário 141 a partir do primeiro canal 101 e do segundo canal 102 dentre os pelo menos dois canais e, adicionalmente, a calculadora de parâmetros 104 calcula um ganho residual 142 a partir do primeiro canal e do segundo canal. Em outras modalidades, uma diferença de fase intercanal opcional (IPD) também é calculada conforme ilustrado em 143. O sinal de mixagem de redução 122, o ganho secundário 141 e o ganho residual 142 são encaminhados para uma interface de saida 160 que gera um sinal multicanal codificado 162 que compreende informações sobre o sinal de mixagem de redução 122, sobre o ganho secundário 141 e o ganho residual 142.

[0024] Deve-se observar que o ganho secundário e o ganho residual são tipicamente calculados para quadros, de modo que, para cada quadro, um único ganho secundário e o

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12/50 único ganho residual sejam calculados. Em outras modalidades, entretanto, não apenas um único ganho secundário e um único ganho residual são calculados para cada quadro, mas um grupo de ganhos secundários e o grupo de ganhos residuais são calculados para um quadro em que cada ganho secundário e cada ganho residual estão relacionados a uma determinada sub-banda do primeiro canal e do segundo canal. Assim, em modalidades preferenciais, a calculadora de parâmetros calcula, para cada quadro do primeiro e do segundo canais, um grupo de ganhos secundários e um grupo de ganhos residuais, em que o número dos ganhos secundários e dos ganhos residuais para um quadro é tipicamente igual ao número de sub-bandas. Quando uma conversão de tempo-espectro de alta resolução é aplicada, tal como DFT, o ganho secundário e o ganho residual para uma determinada sub-banda são calculados a partir de um grupo de bins de frequência do primeiro canal e do segundo canal. Entretanto, quando é aplicada uma transformada de tempo-frequência de baixa resolução que resulta em sinais de sub-banda, então, a calculadora de

parâmetros	140	i calcula,	para cada	sub-banda ou, ainda,	para
um grupo	de	sub-bandas	, um ganho secundário e um	ganho
residual.
[0025]		Quando	o ganho	secundário e o	ganho
residual sao	calculados	para um	grupo de sinais de	sub-

banda, então, a resolução de parâmetro é reduzida, resultando em uma menor taxa de bits, mas também resultando em uma menor representação de qualidade da representação

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13/50 paramétrica do sinal secundário. Em outras modalidades, a resolução de tempo também pode ser modificada de modo que um ganho secundário e um ganho residual não sejam calculados para cada quadro, mas sejam calculados para um grupo de quadros, em que o grupo de quadros tem dois ou mais quadros. Assim, em tal modalidade, é preferencial calcular ganhos secundários/residuais relacionados à subbanda, em que os ganhos secundários/residuais se referem a uma determinada sub-banda, mas se referem a um grupo de quadros que compreende dois ou mais quadros. Assim, de acordo com a presente invenção, a resolução de tempo e frequência do cálculo de parâmetro realizado pelo bloco 140 pode ser modificada com alta flexibilidade.

[0026] A calculadora de parâmetros 140 é, de preferência, implementada conforme delineado na Figura 2 com relação a uma primeira modalidade ou conforme delineado na Figura 3 com relação a uma segunda modalidade. Na modalidade da Figura 2, a calculadora de parâmetros compreende um primeiro conversor espectral de tempo 21 e um segundo conversor espectral de tempo 22. Além disso, a calculadora de parâmetros 140 da Figura 1 compreende uma calculadora 23 para calcular uma primeira característica relacionada à amplitude e uma calculadora 24 para calcular uma segunda característica relacionada à amplitude e uma calculadora 25 para calcular um produto interno da saída dos blocos 21 e 22, isto é, da representação espectral do primeiro e do segundo canais.

[0027] As saídas dos blocos 23, 24, 25 são

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14/50 encaminhadas para uma calculadora de ganho secundário 26 e também são encaminhadas para uma calculadora de ganho residual 27. A calculadora de ganho secundário 26 e a calculadora de ganho residual 27 aplicam uma determinada relação entre a primeira característica relacionada à amplitude, a segunda característica relacionada à amplitude e o produto interno, e a relação aplicada pela calculadora de ganho residual para combinar ambas as entradas é diferente da relação que é aplicada pela calculadora de ganho secundário 26.

[0028] Em uma modalidade preferencial, a primeira e a segunda características relacionadas à amplitude são energias em sub-bandas. Entretanto, outras características relacionadas à amplitude referem-se às amplitudes nas próprias sub-bandas, referem-se às potências de sinal nas

sub-bandas	ou	referem-se	a quaisquer	outras potências	de
amplitudes	com	um	expoente maior que	1, em que o expoente
pode ser um número	real	maior que 1	ou um número inteiro
maior que	1,	tal	como	um número	inteiro igual a	2,
relacionado	a	uma	potência de sinal	e a uma energia	ou
relacionado	a	um	número igual a 3	que é associado	à
sonoridade,	etc. Assim,	cada característica relacionada	à
amplitude pode	ser	usada	para calcular	o ganho secundário	e
o ganho residual.
[0029]		Em	uma	modalidade	preferencial,	a

calculadora de ganho secundário e a calculadora de ganho residual 27 são configuradas para calcular o ganho secundário como um ganho de previsão secundário que é

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15/50 aplicável a um sinal intermediário do primeiro e do segundo canais para prever um sinal secundário do primeiro e do segundo canais ou a calculadora de parâmetros e, particularmente, a calculadora de ganho residual 27 são configuradas para calcular o ganho residual como um ganho de previsão residual que indica uma medida relacionada à amplitude de um sinal residual de uma previsão do sinal secundário pelo sinal intermediário com o uso do ganho secundário.

[0030] Em particular, a calculadora de parâmetros 140 e a calculadora de ganho secundário 26 da Figura 2 são configuradas para calcular o sinal secundário com o uso de uma fração que tem um numerador e um denominador, sendo que o numerador compreende características de amplitude do primeiro e do segundo canais e o denominador compreende a característica de amplitude do primeiro e do segundo canais e um valor derivado do produto interno. O valor derivado do produto interno é, de preferência, o valor absoluto do produto interno, mas pode, alternativamente, ser qualquer potência do valor absoluto, tal como uma potência maior que 1, ou pode, ainda, ser uma característica diferente do valor absoluto, tal como um termo complexo conjugado ou o próprio produto interno, ou assim por diante.

[0031] Em uma modalidade adicional, a calculadora de parâmetros e a calculadora de ganho residual 27 da Figura 2 também usam uma fração que tem um numerador e um denominador, sendo que ambos usam um valor derivado do produto interno e, adicionalmente, outros parâmetros.

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16/50

Novamente, o valor derivado do produto interno é, de preferência, o valor absoluto do produto interno, mas pode, alternativamente, ser qualquer potência do valor absoluto, tal como uma potência maior que 1, ou pode, ainda, ser uma característica diferente do valor absoluto, tal como um termo complexo conjugado ou o próprio produto interno, ou assim por diante.

[0032] Em particular, a calculadora secundária 26 da Figura 2 é configurada para usar, para calcular o ganho secundário, a diferença de energias dos primeiros canais e o denominador usa uma soma das energias ou características de amplitude de ambos os canais e, adicionalmente, um

produto interno e, de preferência,	duas	vezes o	produto
interno, mas	outros multiplicadores	para	o produto	interno
também podem	ser usados.
[0033]	A calculadora de	ganho	residual	27 é

configurada para usar, no numerador, uma soma ponderada das características de amplitude do primeiro e do segundo canais e um produto interno, em que o produto interno é subtraído da soma ponderada das características de amplitude do primeiro e do segundo canais. O denominador para calcular a calculadora de ganho residual compreende uma soma das características de amplitude do primeiro e do segundo canais e o produto interno, em que o produto interno é, de preferência, multiplicado por dois, mas pode ser multiplicado por outros fatores também.

[0034] Além disso, conforme ilustrado pela linha de conexão 28, a calculadora de ganho residual 27 é

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17/50 configurada para calcular o ganho residual com o uso do ganho secundário calculado pela calculadora de ganho secundário.

[0035] Em uma modalidade preferencial, o ganho residual e o ganho secundário operam da seguinte forma. Em particular, as diferenças de fase intercanal em bandas que serão descritas posteriormente podem ou não ser calculadas. Entretanto, antes de particularmente delinear o cálculo do ganho secundário conforme ilustrado posteriormente na equação (9) e o cálculo preferencial especifico do ganho secundário conforme ilustrado posteriormente na equação (10), é fornecida uma descrição adicional do codificador que também se refere a um cálculo de IPDs e a uma mixagem de redução além do cálculo dos parâmetros de ganho.

[0036] A codificação de parâmetros estéreos e a computação do sinal de mixagem de redução são feitas no domínio de frequência. Para essa finalidade, vetores de frequência de tempo L_t e R_t dos canais esquerdo e direito são gerados aplicando-se simultaneamente uma janela de análise seguida por uma transformada de Fourier discreta (DFT) : Os bins de DFT são então, agrupados em sub-bandas (L_t,k~)_k e I_b resp. (R_t, k~)_k e I_{b r} em que I_b denota o conjunto de índices de sub-bandas.

CÁLCULO DE IPDS E MIXAGEM DE REDUÇÃO [0037] Para a mixagem de redução, uma diferença de fase intercanal em bandas (IPD) é calculada como

IPD_t,_b = arg(^_kez/_t,fc^,_fe) (D

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18/50 em que z* denota o conjugado complexo de z. Isso é usado para gerar um sinal intermediário e secundário em bandas e~^iíiLtk + e^^IPD^~^Rtk --'~2---- (2) e

_ e~^iíiLtk + e^^IPD^-^Rtk ^s,-^{k =} '' 1Ϊ.

(3) para k I_b. O parâmetro de rotação de fase absoluto β é dado por β = atan2(sen(lPD_t>b),cos(lPD_t>b) + 2^^)

9t,b (4) em que g_tb denota o ganho secundário que será especificado abaixo. No presente documento, atan2(y,x) é a função arco tangente de dois argumentos cujo valor é o ângulo entre o ponto (x,y) e o eixo geométrico x positivo. Pretende-se realizar a compensação de IPD em vez do canal que tem menos energia. O fator 2 move a singularidade em IPD_tb = +n e g_t,b = 0 para IPD_tb = +n e g_tb = -1/3. Dessa forma, a alternância de β é evitada em situações fora de fase com distribuição de energia aproximadamente igual nos canais esquerdo e direito. O sinal de mixagem de redução é gerado aplicando-se a DFT inversa a M_t seguido por uma adição de janela de síntese e sobreposição.

[0038] Em outras modalidades, outras funções arco tangentes diferentes da função atan2 também podem ser usadas, tais como uma função tangente direta, mas a função

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19/50 atan2 é preferencial devido a sua aplicação segura ao problema apontado.

CÁLCULO DE PARÂMETROS DE GANHO [0039] Além das IPDs em bandas, dois parâmetros estéreos adicionais são extraídos. O ganho ideal para prever S_tb por M_tb , isto é, o número g_tb , de modo que a energia do restante

Pt,k $t,k ~ 9t,b^t,k (5) seja mínima, e um fator de ganho r_tb que, se aplicado ao sinal intermediário M_t, equaliza a energia de p_t e M_t em cada banda, isto é, /ZfcezJ Pt,k I^{2 rt}’^b ~ \k.i_b\ M_t,_k I² (6) [0040] O ganho de previsão ideal pode ser calculado a partir das energias nas sub-bandas ^L,t,b ⁼ I Lt,k\ ^{2 e} ^R,t,b ⁼ \Rt,k I ² kElfr kElfy (7) e o valor absoluto do produto interno de L_t e R_t ^L/R,t,b ⁼ I L,t,k^t,k I kEl_b (8) como _ ^L,t,b ~ ^R,t,b ’ ^L,t,b + ^R,t,b + 2X_l/r,t,b (9) [0041] A partir disso, compreende-se que g_tb

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20/50 encontra-se em [-1,1]. 0 ganho residual pode ser calculado de modo similar a partir das energias e do produto interno como _ ^— gt,b^E_bb + (1 + gt,b)E_R f- _b — 2X_R^_Rf-_b

Ept.b + E_Rtb + 2X_L/_Rtb (10) o que implica ⁰ -^rt,b^ - gt,_b (11) [0042] Em particular, isso mostra que r_tb [0,1] .

Dessa forma, os parâmetros estéreos podem ser calculados independentemente da mixagem de redução calculando-se as energias e o produto interno correspondentes. Em particular, não é necessário computar o residual a fim de computar sua energia. Vale ressaltar que o cálculo dos ganhos envolve apenas uma avaliação de função especial, enquanto o cálculo de ILD e ICC a partir de E_L>t>b , E_R>t>b e ^XL/R,t,b envolve duas, a saber, uma raiz quadrada e um logaritmo:

ILD_t,_& = 10Zop₁₀(^) ^bR,t,b (12) e

_ ^XL/R,t,b ^lLLt’^b ~ lp p = g^L,t,b •ⁱ-‘R,t,b (13)

REDUÇÃO DE RESOLUÇÃO DE PARÂMETRO [0043] Se uma resolução de parâmetro inferior, conforme fornecido pelo comprimento de janela, for desejada, pode-se computar os parâmetros de ganho ao longo

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21/50 de h janelas consecutivas substituindo-se por t+h

XL/R,t,b — s=t

L/R,r,b e E_L,t,b resp. E_Rtb por t+h ^L/R,t,b ~ s=t em (9) e (10). O ganho secundário é, então uma média ponderada dos ganhos secundários para as janelas individuais, em que as ponderações dependem da energia de

M_t+ik ou dependem das energias em bandas E_Msb sendo que s é um índice de soma nas equações 14 e 15.

De modo similar, os valores de IPD sao então, calculados ao longo de diversas janelas /t + h \ como lPD_t,_b = arg % Rh b

[0045]

De preferência, a calculadora de parâmetros

140 ilustrada na Figura 1 é configurada para calcular a representação em sub-bandas como uma sequência de espectros de valor complexo em que cada espectro está relacionado a um quadro de tempo do primeiro canal ou do segundo canal em que os quadros de tempo da sequência sao adjacentes e em que os quadros de tempo adjacentes de sobrepõem uns aos outros.

[0046]

Além disso o gerador de parâmetros 140 é configurado para calcular a primeira e a segunda medidas relacionadas à amplitude multiplicando-se magnitudes de

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22/50 valores espectrais complexos em uma sub-banda e somando-se magnitudes quadradas na sub-banda como, por exemplo, também anteriormente ilustrado na equação (7), em que o índice b representa a sub-banda.

[0047] Além disso, também conforme delineado na equação 8, a calculadora de parâmetros 140 e, em particular, a calculadora de produto interno 25 da Figura 2 são configuradas para calcular o produto interno somandose, em uma sub-banda, os produtos, sendo que cada produto envolve um valor espectral em um bin de frequência do primeiro canal e um valor espectral complexo conjugado do segundo canal para o bin de frequência. Subsequentemente, uma magnitude de um resultado da soma em conjunto é formada.

[0048] Conforme também delineado nas equações 1 a 4, é preferencial usar uma compensação de fase absoluta. Assim, nessa modalidade, o mixador de redução 120 é configurado para calcular a mixagem de redução 122 com o uso de uma compensação de fase absoluta de modo que apenas o canal que tem a energia inferior entre os dois canais seja girado ou o canal que tem a energia inferior entre os dois canais seja girado com mais força que o outro canal que tem uma energia maior ao calcular o sinal de mixagem de redução. Tal mixador de redução 120 é ilustrado na Figura 4. Em particular, o mixador de redução compreende uma calculadora de diferença de fase intercanal (IPD) 30, uma calculadora de rotação de fase absoluta 32, uma calculadora de mixagem de redução 34 e uma calculadora de diferença de

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23/50 energia ou de ganho secundário 36. Deve-se enfatizar que a calculadora de diferença de energia ou de ganho secundário 36 pode ser implementada como a calculadora de ganho secundário 26 na Figura 2. Alternativamente, entretanto, com o propósito de rotação de fase, pode haver também uma implementação diferente no bloco 36 que calcula apenas uma diferença de energia ou, em geral, uma diferença de característica relacionada à amplitude que pode ser a energia, a potência ou as próprias amplitudes ou potências das amplitudes que são adicionadas juntas, quando uma potência é diferente de dois, tal como uma potência entre um e dois ou mais que dois.

[0049] Em particular, um expoente ou uma potência igual a três corresponde, por exemplo, à sonoridade em vez de à energia.

[0050] Em particular, a calculadora de IPD 30 da Figura 4 é configurada para calcular uma diferença de fase intercanal tipicamente para cada sub-banda dentre uma pluralidade de sub-bandas de cada um dentre o primeiro e o segundo canais 101, 102 inseridos no bloco 30. Além disso, o mixador de redução tem o parâmetro de rotação de fase absoluto, de novo, tipicamente para cada sub-banda dentre a pluralidade de sub-bandas, que opera com base em uma diferença de energia fornecida pelo bloco 36 entre o primeiro e o segundo canais ou, em geral, com base em uma diferença de característica relacionada à amplitude entre ambos os canais 101, 102. Adicionalmente, a calculadora de mixagem de redução 34 é configurada para ponderar, ao

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24/50 calcular o sinal de mixagem de redução, o primeiro e o segundo canais com o uso dos parâmetros IPD e dos parâmetros de rotação de fase absolutos indicados como β.

[0051] De preferência, o bloco 36 é implementado como uma calculadora de ganho secundário de modo que a calculadora de rotação de fase absoluta opere com base no ganho secundário.

[0052] Assim, o bloco 30 da Figura 4 é configurado para implementar a equação (1), o bloco 32 é configurado para implementar a equação (4) e o bloco 34 é configurado para implementar a equação (2) em uma modalidade preferencial.

[0053] Em particular, o fator 2 na equação (4) antes do termo que envolve o ganho secundário g_t,b pode ser definido diferente de 2 e pode ser, por exemplo, um valor, de preferência, entre 0,1 e 100. Naturalmente, também podem ser usados -0,1 e -100. Esse valor garante que a singularidade existente em uma IPD de +-180° para canais esquerdo e direito quase iguais seja movida para um local diferente, isto é, para um ganho secundário diferente de, por exemplo, -1/3 para o fator 2. Entretanto, outros fatores diferentes de 2 podem ser usados. Esses outros fatores, então, movem a singularidade para um parâmetro de ganho secundário diferente de -1/3. Mostrou-se que todos esses fatores diferentes são úteis, visto que esses fatores alcançam que a singularidade problemática está em um local no estágio de som que tem sinais de canais esquerdo e direito associados que tipicamente ocorrem com menos

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25/50 frequência que sinais que estão fora de fase e que têm energia igual ou quase igual.

[0054] Na modalidade preferencial, a interface de saida 160 da Figura 1 é configurada para realizar uma quantização das informações paramétricas, isto é, uma quantização do ganho secundário conforme fornecido na linha 141 pela calculadora de parâmetros 140 e do ganho residual conforme fornecido na linha 142 a partir da calculadora de parâmetros 140 da Figura 1.

[0055] Particularmente na modalidade, quando o ganho residual depende do ganho secundário, se for preferencial quantizar o ganho secundário e, então, quantizar o ganho residual, sendo que, nessa modalidade, a etapa de quantização para o ganho residual depende do valor do ganho secundário.

[0056] Em particular, isso é ilustrado na Figura 11 e analogamente nas Figuras 12 e 13 também.

[0057] A Figura 1 mostra as linhas para a quantização condicional. Em particular, mostrou-se que o ganho residual está sempre em uma faixa determinada por (1g ) . Assim, quando g = 0, então, r pode estar em uma faixa entre 0 e 1. Entretanto, quando g for igual a 0,5, então, r pode estar na faixa de 0, 866 e 0. Além disso, quando, por exemplo, g = 0,75, então, a faixa r é limitada entre 0 e 0,66. Em uma modalidade extrema, quando g = 0,9, então, r pode variar apenas entre 0 e 0,43. Além disso, quando g = 0,99, então, r pode estar apenas em uma faixa entre 0 e 0,14, por exemplo.

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26/50 [0058] Assim, essa dependência pode ser usada reduzindo-se o tamanho da etapa de quantização para a quantização do ganho residual para ganhos secundários mais altos. Assim, quando se considera a Figura 11, as linhas verticais que mostram a faixa de valor para r podem sempre ser divididas por um determinado número inteiro, tal como 8, de modo que cada linha tenha oito etapas de quantização. Assim, fica claro que, para linhas que refletem ganhos secundários mais altos, a etapa de quantização é menor que para linhas que têm ganhos secundários inferiores. Assim, ganhos secundários mais altos podem ser quantizados mais finamente sem qualquer aumento da taxa de bits.

[0059] Em uma modalidade adicional, o quantizador é configurado para realizar uma quantização conjunta com o uso de grupos de pontos de quantização, em que cada grupo de pontos de quantização é definido por uma razão relacionada à amplitude fixa entre o primeiro e o segundo canais. Um exemplo para uma razão relacionada à amplitude é a energia entre a esquerda e a direita, isto é, isso significa linhas para a mesma ILD entre o primeiro e o segundo canais, conforme ilustrado na Figura 12. Nessa modalidade, a interface de saida é configurada conforme ilustrado na Figura 5a e compreende uma calculadora de ILD em sub-bandas que recebe, como uma entrada, o primeiro canal e o segundo canal ou, alternativamente, o ganho secundário g e o ganho residual r. A calculadora de ILD em sub-bandas indicada pelo numeral de referência 50 emite uma determinada ILD para valores de parâmetro g, r a serem

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27/50 quantizados. A ILD ou, geralmente, a razão relacionada à amplitude é encaminhada para um compatibilizador de grupos 52. O compatibilizador de grupos 52 determinar o melhor grupo de compatibilização e encaminha essas informações para um compatibilizador de pontos 54. Tanto o compatibilizador de grupos 52 quanto o compatibilizador de pontos 54 alimentam um construtor de códigos 56 que finalmente emite o código, tal como uma palavra-código de um livro de códigos.

[0060] Em particular, o construtor de códigos recebe um sinal do ganho secundário g e determina um bit de sinal 57a ilustrado na Figura 5b que mostra um código para g, r para uma sub-banda. Além disso, o compatibilizador de grupos que determinou o certo grupo de pontos de quantização que é compatível com a ILD determinada emite 2 a 5 bits ilustrados em 57b como o ID de grupo. Finalmente, o compatibilizador de pontos emite 6 a 8 bits na modalidade da Figura 5b ilustrada na Figura 57c, em que esses bits indicam o ID de ponto, isto é, o ID do ponto de quantização dentro do grupo indicado pelos bits 57b. Embora a Figura 5b indique um código de oito bits que tem um único bit de sinal, quatro bits de grupo e três bits de ponto, podem ser usados outros códigos que têm um bit de sinal e mais ou menos bits de grupo e mais ou menos bits de ponto. Devido ao fato de que o ganho secundário tem valores positivos e negativos, os bits de grupo e os bits de ponto, isto é, o conjunto de bits 57b e o conjunto de bits 57c, têm apenas valores totalmente negativos ou, de preferência, valores

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28/50 totalmente positivos e, caso o bit de sinal indique um sinal negativo, então, o ganho residual é decodificado sempre como um valor positivo, mas o ganho secundário é, então, decodificado como um valor negativo, o que significa que a energia do canal esquerdo é menor que a energia do canal direito, quando a regra, conforme ilustrado na equação 9, é aplicada para calcular o ganho secundário.

SUBSEQUENTEMENTE, MODALIDADES ADICIONAIS PARA A QUANTIZAÇÃO SÃO DELINEADAS

QUANTIZAÇÃO DE GANHO SECUNDÁRIO E RESIDUAL [0061] As desigualdades em (11) revelam uma forte dependência do ganho residual sobre o ganho secundário, visto que o último determina a faixa do primeiro. A quantização do ganho secundário g e do ganho residual r escolhendo-se independentemente pontos de quantização em [-1, 1] e [0, 1] é, portanto, ineficaz, visto que o número de pontos de quantização possíveis para r diminuiría à medida que g tende a ±1.

QUANTIZAÇÃO CONDICIONAL [0062] Há diferentes formas para lidar com esse problema. A forma mais fácil é quantizar g primeiro e, então, quantizar r condicionalmente ao valor quantizado g onde os pontos de quantização estarão no intervalo [0, yjl — g² ] . Os pontos de quantização podem, então, por exemplo, ser escolhidos uniformemente nessas linhas de quantização, alguns dos quais são representados na Figura 11.

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29/50

QUANTIZAÇÃO CONJUNTA [0063]

Uma forma mais sofisticada de escolher pontos de quantização é observar as linhas no plano (g, r) que correspondem a uma razão de energia fixa entre L e R. Se c2 > 1 denota tal razão de energia, então, a linha correspondente é dada por (0, s) para 0 d s d 1 se c ou (s, (l+s)²-c²(l-s)^{2 2}-l para

C-l c+1

C²-l s < ——

C²+l (22) [0064] Isso também cobre o caso c2 < 1, visto que a troca de L_t e R_t altera apenas o sinal de gt,b θ mantém r_t/b inalterado.

[0065]

Essa abordagem cobre uma grande região com o mesmo número de pontos de quantizaçao conforme pode ser visto a partir da Figura 12. Novamente, os pontos de quantizaçao nas linhas podem, por exemplo, ser escolhidos uniformemente de acordo com o comprimento das linhas individuais. Outras possibilidades incluem escolhê-los a fim de compatibilizar valores de ICC pré-selecionados ou otimizá-los de uma forma acústica.

[0066] Um esquema de quantização que funcionou bem se baseia em linhas de energia que correspondem aos valores de ILD ±{0,2,4,6,8,10,13,16,19,22,25,30,35,40,45,50}, (23) [0067] em cada um dos quais 8 pontos de quantização são selecionados. Isso dá origem a um livro de códigos com 256 entradas, que é organizado como uma tabela 8 x 16 de pontos de quantização que retêm os valores que

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30/50 correspondem a valores não negativos de g e um bit de sinal. Isso dá origem a uma representação de número inteiro de 8 bits dos pontos de quantização (g, r) , em que, por exemplo, o primeiro bit especifica o sinal de g, os próximos quatro bits retêm o índice de coluna na tabela 8 χ 16 e os últimos três bits retêm o índice de fileira.

[0068] A quantização de (gt,b, r_t,b) podería ser feita por uma busca exaustiva no livro de códigos, mas é mais eficaz calcular a ILD de sub-banda primeiro e restringir a busca à linha de energia de melhor compatibilização. Dessa forma, apenas 8 pontos precisam ser considerados.

[0069] A desquantização é feita por uma simples pesquisa de tabela.

[0070] Os 128 pontos de quantização para esse esquema que cobre os valores não negativos de g são exibidos na Figura 12.

[0071] Embora um procedimento tenha sido revelado para calcular o ganho secundário e o ganho residual sem um cálculo real do sinal secundário, isto é, o sinal de diferença entre os sinais esquerdos e os sinais direitos, conforme ilustrado na equação (9) e na equação (10), uma modalidade adicional opera de modo o calcular o ganho secundário e o ganho residual de modo diferente, isto é, com um cálculo real do sinal secundário. Esse procedimento é ilustrado na Figura 3.

[0072] Nessa modalidade, a calculadora de parâmetros 140 ilustrada na Figura 1 compreende uma

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31/50 calculadora de sinal secundário 60 que recebe, como uma entrada, o primeiro canal 101 e o segundo canal 102 e que emite o sinal secundário real que pode estar no domínio de tempo, mas que é, de preferência, calculado no domínio de frequência conforme, por exemplo, ilustrado pela equação 3. Entretanto, embora a equação 3 indique a situação do cálculo do sinal secundário com um parâmetro de rotação de fase absoluto β e um parâmetro IPD por banda e quadro, o sinal secundário também pode ser calculado sem compensação de fase. A equação 3 se torna uma equação em que apenas L_t,k e R _t,k ocorrem. Assim, o sinal secundário também pode ser calculado como uma diferença simples entre canais esquerdo e direito ou primeiro e segundo canais e a normalização com a raiz quadrada de 2 pode ou não ser usada.

[0073] O sinal secundário conforme calculado pela calculadora de sinal secundário 60 é encaminhado para uma calculadora de sinal residual 61. A calculadora de sinal residual 62 realiza o procedimento ilustrado na equação (5), por exemplo. A calculadora de sinal residual 61 é configurada para usar ganhos secundários de teste diferentes, isto é, valores diferentes para o ganho secundário g_dfbf isto é, ganhos secundários de teste diferentes para uma e a mesma banda e quadro e, consequentemente, sinais residuais diferentes são obtidos conforme ilustrado pelas múltiplas saídas do bloco 61.

[0074] O seletor de ganho secundário 62 na Figura 3 recebe todos os sinais residuais diferentes e seleciona um dos sinais residuais diferentes ou, o ganho secundário

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32/50 de teste associado a um dos sinais residuais diferentes que preenche uma condição predefinida. Essa condição predefinida pode, por exemplo, ser que é selecionado o ganho secundário que resultou em um sinal residual que tem a menor energia entre todos os sinais residuais diferentes. Entretanto, outras condições predeterminadas podem ser usadas, tais como a menor condição relacionada à amplitude diferente de uma energia, tal como uma sonoridade. Entretanto, outros procedimentos também podem ser aplicados, tais como a utilização do sinal residual que não tem a menor energia, mas a energia que está entre as cinco menores energias. Na verdade, uma condição predefinida também pode ser a seleção de um sinal residual que mostra uma determinada outra característica de áudio, tal como determinados recursos em determinadas faixas de frequência. [0075] O ganho secundário de teste específico selecionado é determinado pelo seletor de ganho secundário 62 como o parâmetro de ganho secundário para um determinado quadro ou para uma determinada banda e um determinado quadro. O sinal residual selecionado é encaminhado para a calculadora de ganho residual 63, e a calculadora de ganho residual pode, em uma modalidade, simplesmente calcular a característica relacionada à amplitude do sinal residual selecionado ou pode, de preferência, calcular o ganho residual como uma relação entre a característica relacionada à amplitude do sinal residual com relação à característica relacionada à amplitude do sinal de mixagem de redução ou sinal intermediário. Mesmo quando é utilizada

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33/50 uma mixagem de redução que é diferente de uma mixagem de redução compensada por fase ou é diferente de uma mixagem de redução que consiste em uma soma da esquerda e da direita, então, o ganho residual pode, no entanto, estar relacionado a uma adição não compensada por fase da esquerda e da direita, conforme pode ser o caso.

[0076] Assim, a Figura 3 ilustra uma forma para calcular o ganho secundário e o ganho residual com um cálculo real do sinal secundário enquanto, na modalidade da Figura 2 que reflete grosseiramente a equação 9 e a equação 10, o ganho secundário e o ganho residual são calculados sem explicitar o cálculo do sinal secundário e sem realizar um cálculo de sinal residual com ganhos secundários de teste diferentes. Assim, se torna claro que ambas as modalidades resultam em um ganho secundário e um ganho residual que parametriza um sinal residual a partir de uma previsão, e outros procedimentos para calcular o ganho secundário e o ganho residual além do que é ilustrado nas Figuras 2 e 3 ou pelas equações correspondentes 5 a 10 também são possíveis.

[0077] Além disso, deve-se notar no presente documento que todas as equações fornecidas são sempre as modalidades preferenciais para os valores determinados pelas equações correspondentes. Entretanto, constatou-se que valores que são diferentes em uma faixa de, preferencialmente, +-20% dos valores, conforme determinado pelas equações correspondentes, também são úteis e já fornecem vantagens sobre a técnica anterior, embora as

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34/50 vantagens se tornem maiores quando o desvio dos valores, conforme determinado pelas equações, se torna menor. Assim, em outras modalidades, é preferencial utilizar valores que são diferentes apenas dos valores, conforme determinado pelas equações correspondentes, em +-10% e, em uma modalidade mais preferencial, os valores determinados pelas equações são os valores usados para o cálculo dos diversos itens de dados.

[0078] A Figura 6 ilustra um aparelho para decodificar um sinal multicanal codificado 200. O aparelho para decodificar compreende uma interface de entrada 204, um sintetizador de sinal residual 208 conectado à interface

de entrada 204 e um	mixador	de	aumento	212	conectado à
interface de entrada	204, por	um	lado, e	ao	sintetizador
residual 208, por	outro	lado. Em	uma	modalidade

preferencial, o decodificador compreende adicionalmente um conversor de espectro-tempo 260 a fim de finalmente emitir o primeiro e o segundo canais do domínio de tempo conforme ilustrado em 217 e 218.

[0079] Em particular, a interface de entrada 204 é configurada para receber o sinal multicanal codificado 200 e para obter um sinal de mixagem de redução 207, um ganho secundário g 206 e um ganho residual r 205 a partir do sinal multicanal codificado 200. O sintetizador de sinal residual 208 sintetiza um sinal residual com o uso do ganho residual 205, e o mixador de aumento 212 é configurado para a mixagem de aumento do sinal de mixagem de redução 207 com o uso do ganho secundário 206 e do sinal residual 209

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35/50 conforme determinado pelo sintetizador de sinal residual 208 para obter um primeiro canal reconstruído 213 e um segundo canal reconstruído 214. Na modalidade em que o sintetizador de sinal residual 208 e o mixador de aumento 212 operam no domínio espectral ou pelo menos o mixador de aumento 212 opera no domínio espectral, o primeiro e o segundo canais reconstruídos 213, 214 são dados em representações de domínio espectral, e a representação de domínio espectral para cada canal pode ser convertida no domínio de tempo pelo conversor de espectro-tempo 216 para finalmente emitir o primeiro e o segundo canais reconstruídos do domínio de tempo.

[0080] Em particular, o mixador de aumento 212 é configurado para realizar uma primeira operação de ponderação com o uso de um primeiro ponderador 70 ilustrado na Figura 7 para obter um primeiro canal de mixagem de redução ponderado. Além disso, o mixador de aumento realiza uma segunda operação de ponderação com o uso de um segundo ponderador com o uso, novamente, do ganho secundário 206, por um lado, e do sinal de mixagem de redução 207, por outro lado, para obter um segundo sinal de mixagem de redução ponderado. De preferência, a primeira operação de ponderação realizada pelo bloco 70 é diferente da segunda ponderação de operação realizada pelo bloco 71, de modo que a primeira mixagem de redução ponderada 76 seja diferente da segunda mixagem de redução ponderada 77. Além disso, o mixador de aumento 212 é configurado para calcular o primeiro canal reconstruído com o uso de uma combinação

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36/50 realizada por um primeiro combinador 72 do primeiro sinal de mixagem de redução ponderado 76 e do sinal residual 209. Além disso, o mixador de aumento compreende adicionalmente um segundo combinador 73 para realizar uma segunda combinação do segundo sinal de mixagem de redução ponderado 77 e do sinal residual 209.

[0081] De preferência, as regras de combinação realizadas pelo primeiro combinador 72 e pelo segundo combinador 73 são diferentes entre si, de modo que as saídas do bloco 72, por um lado, e do bloco 73, por outro lado, sejam substancialmente diferentes entre si devido às

regras	de	combinação	diferentes	no	bloco 72,	73	e devido	às
regras	de	ponderação	diferentes	realizadas pelo	bloco 70	e
bloco	71.
[0082]		De preferência,	a	primeira	e	a segunda
regras	de	combinação	sao diferentes	entre si	dev	ido ao fato
de que	uma	. regra de <	combinação é	uma operaçao	de	adiçao e	a

outra regra de operação é uma operação de subtração. Entretanto, outros pares de primeira e segunda regras de combinação podem ser usados também.

[0083] Além disso, as regras de ponderação usadas no bloco 70 e no bloco 71 são diferentes entre si, visto que uma regra de ponderação utiliza uma ponderação com um fator de ponderação determinado por uma diferença entre um número predeterminado e o ganho secundário e a outra regra de ponderação utiliza um fator de ponderação determinado por uma soma entre um número predeterminado e o ganho secundário. Os números predeterminados podem ser iguais

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37/50 entre si em ambos ponderadores ou podem ser diferentes entre si, e os números predeterminados são diferentes de zero e podem ser números inteiros ou não inteiros e são, de preferência, iguais a 1.

[0084] A Figura 8 ilustra uma implementação

preferencial	do	sintetizador de	sinal	residual	208 .	0
sintetizador	de	sinal residual 208	compreende um	tipo	de
seletor de	sinal residual bruto	ou,	geralmente,	uma

calculadora de sinal descorrelacionado 80. Além disso, o sinal emitido pelo bloco 80 é inserido em um ponderador 82 que recebe, como uma entrada, o ganho residual emitido pela interface de entrada 204 da Figura 6 indicada com o numeral de referência 205. Além disso, o sintetizador de sinal residual compreende, de preferência, um normalizador 84 que recebe, como uma entrada, um sinal intermediário do quadro atual 85 e, como uma entrada adicional, o sinal emitido pelo bloco 80, isto é, o sinal bruto ou sinal descorrelacionado 86. Com base nesses dois sinais, o fator de normalização g_norm θ7 θ calculado, em que o fator de normalização 87 é, de preferência, usado pelo ponderador 82 juntamente com o ganho residual r para finalmente obter o sinal residual sintetizado 209.

[0085] Em uma modalidade preferencial, o seletor de sinal residual bruto 80 é configurado para selecionar um sinal de mixagem de redução de um quadro anterior, tal como o quadro imediatamente anterior ou um quadro ainda mais anterior. Entretanto, e dependendo da implementação, o seletor de sinal residual bruto 80 é configurado para

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38/50 selecionar o sinal esquerdo ou direito ou o primeiro ou o segundo sinal de canal, conforme calculado para um quadro anterior, ou o seletor de sinal residual bruto 80 também pode determinar o sinal residual com base, por exemplo, em uma combinação, tal como uma soma, uma diferença, ou assim por diante, dos sinais esquerdo e direito determinados para o quadro imediatamente anterior ou um quadro ainda mais anterior. Em outras modalidades, a calculadora de sinal descorrelacionado 80 também pode ser configurada para realmente gerar um sinal descorrelacionado. Entretanto, é preferencial que o seletor de sinal residual bruto 80 opere sem um descorrelacionador específico, tal como um filtro de descorrelação, tal como um filtro de reverberação, mas, por motivos de baixa complexidade, apenas selecione um sinal já existente do passado, tal como o sinal intermediário, o sinal esquerdo reconstruído, o sinal direito reconstruído ou um sinal derivado dos sinais esquerdo e direito reconstruídos anteriores por meio de operações simples, tais como uma combinação ponderada, isto é, a adição (ponderada) , uma subtração (ponderada) ou de modo que não dependa de uma reverberação específica ou de um filtro de descorrelação.

[0086] Geralmente, o ponderador 82 é configurado para calcular o sinal residual de modo que uma energia do sinal residual seja igual a uma energia de sinal indicada pelo ganho residual r, em que essa energia pode ser indicada em termos absolutos, mas é, de preferência, indicada em termos relativos com relação ao sinal

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39/50 intermediário 207 do quadro atual.

[0087] Nas modalidades preferenciais para o lado de codificador e o lado de decodificador, valores do ganho secundário e, se adequado, do ganho residual são diferentes de zero.

[0088] Subsequentemente, modalidades preferenciais adicionais para o decodificador são dadas na forma de equação.

[0089] A mixagem de aumento é novamente feita no domínio de frequência. Para essa finalidade, a transformada de tempo-frequência a partir do codificador é aplicada à mixagem de redução decodificada que rende vetores de tempofrequência M~ _t,b- Com o uso dos valores desquantizados IP~D_t<jb, g_t>b e r_tb , os canais esquerdo e direito são calculados como _ 6^ (Mt,kC-+9t,b)+rt,b9normPt,k) ^Lt’^k ~ /2 (17) e

β _ ^e (_____(,^t,kC~9t,b)~^t,b9normPt,k) ^Kt’^k ~ /2 (18) para k I_br em que Pt.fc θ ^um substituto para o p_tk residual faltante do codificador, e g_nOrm é o fator de ajuste de energia

Ep,t,b (19) que tonar o coeficiente de ganho relativo r_tb em um ganho absoluto. Pode-se, por exemplo, tomar

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40/50

Pt,k Mt-d_h,kr (20) em que ct > 0 denota um atraso de quadro em bandas. O fator de rotação de fase β~ é calculado novamente como β~ = atan2(sen(/PD_tfc), cos(/PD_tfc) + 2^Ã)

1^—9t,b (21) [0090] O canal esquerdo e o canal direito são, então, gerados aplicando-se a DFT inversa a L~ _t e R~ t seguido por uma adição de janela de síntese e sobreposição.

[0091] A Figura 9 ilustra uma modalidade adicional da interface de entrada 204. Essa modalidade reflete a operação de desquantização conforme discutido anteriormente para o lado de codificador com relação às Figuras 5a e 5b. Particularmente, a interface de entrada 204 compreende um extrator 90 que extrai um código conjunto a partir do sinal multicanal codificado. Esse código conjunto 91 é encaminhado para um livro de códigos conjunto 92 que é configurado para emitir, para cada código, informações de sinal, informações de grupo ou informações de ponto ou para emitir, para cada código, o valor desquantizado final g e o valor desquantizado final r, isto é, o lado desquantizado e ganhos residuais.

[0092] A Figura 10a ilustra uma representação esquemática de um primeiro e um segundo canais do domínio de tempo ou canais esquerdo e direito l(t) e r (t) .

[0093] Na modalidade, em que o ganho secundário e o ganho residual são calculados no domínio espectral, os

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41/50 canais esquerdo e direito ou o primeiro e o segundo canais são separados, de preferência, em quadros de sobreposição F(l), F(2), F(3) e F(4), e assim por diante. Na modalidade ilustrada na Figura 10a, os quadros se sobrepõem em 50%, mas outras sobreposições são úteis também. Além disso, é mostrada apenas uma sobreposição de dois quadros, isto é, que sempre apenas dois quadros subsequentes se sobrepõem um ao outro. Entretanto, quadros de múltiplas sobreposições podem ser usados também, tais como quadros de três, quatro ou cinco sobreposições. Então, o valor de avanço, isto é, o quanto o quadro a seguir é diferente do quadro atual não é 50% como na modalidade ilustrada na Figura 10a, mas é apenas menor, tal como 10%, 20% ou 30%, ou assim por diante.

[0094] A Figura 10b ilustra uma implementação preferencial de um conversor espectral de tempo tal como o bloco 21 ou o bloco 22 ilustrado na Figura 2. Tal conversor de tempo-frequência recebe, como uma entrada, a sequência de quadros 1 (t) ou r(t). A maior janela de análise 1300, então, emite uma sequência de quadros em janelas, em que todos têm janelas, com, de preferência, a mesma janela de análise. As janelas de análise podem ser janelas de seno ou quaisquer outras janelas, e uma sequência separada é calculada para o primeiro canal e uma sequência separada adicional é calculada para o segundo canal.

[0095] Então, as sequências de quadros em janelas são inseridas em um bloco de transformada 1302. De preferência, o bloco de transformada 1302 executa um

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42/50 algoritmo de transformada que resulta em valores espectrais complexos, tais como uma DFT e, especificamente, uma FFT. Em outras modalidades, entretanto, também um algoritmo de transformada totalmente real, tal como uma DCT ou uma MDCT (transformada de cosseno discreta modificada) pode ser usado e, subsequentemente, as partes imaginárias podem ser estimadas a partir das partes totalmente reais conforme é conhecido na técnica e são, por exemplo, implementadas no padrão USAC (codificação de fala e áudio unificada). Outros algoritmos de transformada podem ser bancos de filtro de sub-banda, tais como bancos de filtro QMF, que resultam em sinais de sub-banda de valor complexo. Tipicamente, as bandas de filtro de sinal de sub-banda têm uma resolução de frequência menor que algoritmos de FFT, e um espectro de FFT ou DFT que tem um determinado número de bins de DFT pode ser transformado em uma representação em sub-bandas coletando-se determinados bins. Isso é ilustrado na Figura 10c.

[0096] Particularmente, a Figura 10c ilustra um espectro complexo da representação de domínio de frequência do primeiro ou do segundo canal L_kr R_k para um quadro t específico. Os valores espectrais são dados em uma representação de magnitude/fase ou na representação de parte real/parte imaginária. Tipicamente, a DFT resulta em bins de frequência que têm a mesma resolução ou largura de banda de frequência. De preferência, entretanto, os ganhos secundários e residuais são calculados em sub-bandas a fim de reduzir o número de bits para transmitir os ganhos

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43/50 residuais e secundários. De preferência, a representação de sub-banda é gerada com o uso de sub-bandas que aumentam as frequências mais baixas para mais altas. Assim, em um exemplo, a sub-banda 1 pode ter um primeiro número de bins de frequência, tal como dois bins, e uma segunda sub-banda mais alta, tal como sub-banda 2, sub-banda 3 ou qualquer outra sub-banda, pode ter um número mais alto de bins de frequência, tal como, por exemplo, oito bins de frequência conforme ilustrado pela sub-banda 3. Assim, a largura de nada de frequência das sub-bandas individuais pode ser, de preferência, ajustada para as características do ouvido humano, conforme é conhecido na técnica com relação à escala de Bark.

[0097] Assim, a Figura 10c ilustra bins de frequência diferentes indicados por parâmetros k nas equações reveladas anteriormente, e as sub-bandas individuais ilustradas na Figura 10c são indicadas pelo índice de sub-banda b.

[0098] A Figura lOd ilustra uma implementação de um conversor de espectro para tempo conforme é, por exemplo, implementado pelo bloco 216 na Figura 6. O conversor de espectro-tempo requer um transformador retrógrado 1310, uma maior janela de síntese subsequentemente conectada 1312 e uma sobreposição/adicionador subsequentemente conectada 1314 para finalmente obter os canais de domínio de tempo. Assim, na entrada em 1310, estão os canais de domínio espectral reconstruídos 213, 214 ilustrados na Figura 6 e, na saída

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44/50 da sobreposição/adicionador 1340, existe o primeiro e o segundo canais reconstruídos do domínio de tempo 217, 218.

[0099] O transformador retrógrado 1310 é configurado para realizar um algoritmo que resulta em uma transformada retrógrada e, particularmente, um algoritmo que é, de preferência, inverso ao algoritmo aplicado no bloco 1302 da Figura 10b no lado de codificador. Além disso, a janela de síntese 1312 é configurada para aplicar uma janela de síntese que é compatibilizada com uma janela de análise correspondente e, de preferência, as mesmas janelas de síntese e de análise são usadas, mas esse não é necessariamente o caso. O adicionador de sobreposição 1314 é configurado para realizar uma sobreposição conforme ilustrado na Figura 10a. Assim, a sobreposição/adicionador 1314, por exemplo, toma o quadro em janelas de síntese que corresponde a F(3) da Figura 10a e adicionalmente toma o quadro em janelas de síntese F(4) da Figura 10a e, então, adiciona as amostras correspondentes da segunda metade de F(3) às amostras correspondentes da primeira metade de F(4) de uma maneira amostra por amostra para finalmente obter as amostras de um canal de saída de domínio de tempo real.

[0100] Subsequentemente, aspectos específicos diferentes da presente invenção são dados abreviadamente.

• M/S Estéreo com compensação de IPD e compensação de fase absoluta de acordo com a equação (4) .

• M/S Estéreo com compensação de IPD e previsão de S por M de acordo com (10) • M/S Estéreo com compensação de IPD,

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45/50 previsão de S por M de acordo com (9) e previsão residual de acordo com fator de ganho (10) • Quantização eficaz de fatores de ganho secundário e residual através de quantização conjunta • Quantização conjunta de fatores de ganho secundário e residual em linhas que correspondem a uma razão de energia fixa de L_t e R_t no plano (g, r).

[0101] Deve-se observar que, de preferência, todos os cinco aspectos diferentes referenciados acima são implementados em uma estrutura ou na mesma estrutura de codificador/decodificador. Entretanto, deve-se notar adicionalmente que os aspectos individuais fornecidos anteriormente também podem ser implementados separadamente um do outro. Assim, o primeiro aspecto com a compensação de IPD e a compensação de fase absoluta pode ser realizado em qualquer mixador de redução independentemente de qualquer cálculo de ganho secundário/ganho residual. Além disso, por exemplo, o aspecto do cálculo de ganho secundário e do cálculo de ganho residual pode ser realizado com qualquer mixagem de redução, isto é, também com uma mixagem de redução que não é calculada por uma determinada compensação de fase.

[0102] Além disso, mesmo o cálculo do ganho secundário, por um lado, e do ganho residual, por outro lado, pode ser realizado independentemente um do outro, em que o cálculo do ganho secundário isoladamente ou em conjunto com qualquer outro parâmetro diferente do ganho residual também é vantajoso em relação à técnica,

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46/50 particularmente, com relação a um cálculo de ICC ou ILD e, mesmo o cálculo do ganho residual isoladamente ou em conjunto com qualquer outro parâmetro diferente do ganho secundário também já é útil.

[0103] Além disso, a quantização conjunta ou condicional eficaz dos ganhos secundários e dos ganhos residuais ou fatores de ganho é útil com qualquer mixagem de redução específica. Assim, a quantização eficaz também pode ser usada sem qualquer mixagem de redução. E essa quantização eficaz também pode ser aplicada a quaisquer outros parâmetros, em que o segundo parâmetro depende, com relação a sua faixa de valor, do primeiro parâmetro de modo que uma quantização complexa muito eficaz e baixa possa ser realizada para tais parâmetros dependentes que podem, obviamente, ser parâmetros diferentes do ganho secundário e do ganho residual também.

[0104] Assim, todos os cinco aspectos mencionados acima podem ser realizados e implementados independentemente uns dos outros ou em conjunto em uma determinada implementação de codificador/decodificador e, além disso, apenas um subgrupo dos aspectos pode ser implementado em conjunto, isto é, três aspectos são implementados em conjunto sem os outros dois aspectos ou apenas dois dentre os cinco aspectos são implementados sem os outros três aspectos, conforme pode ser o caso.

[0105] Embora alguns aspectos tenham sido descritos no contexto de um aparelho, fica claro que esses aspectos também representam uma descrição do método

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47/50 correspondente, em que um bloco ou dispositivo corresponde a uma etapa do método ou a um recurso de uma etapa do método. Analogamente, os aspectos descritos no contexto de uma etapa do método também representam uma descrição de um bloco ou item correspondente ou um recurso de um aparelho correspondente.

[0106] Dependendo de certas exigências de implementação, as modalidades da invenção podem ser implementadas em hardware ou em software. A implementação pode ser realizada com o uso de uma mídia de armazenamento digital, por exemplo, um disquete, um DVD, um CD, uma ROM, uma FROM, uma EPROM, uma EEPROM ou uma memória Flash, que tem sinais de controle eletronicamente legíveis armazenados na mesma, que cooperam (ou têm capacidade para cooperar) com um sistema de computador programável, de modo que o respectivo método seja realizado.

[0107] Algumas modalidades de acordo com a invenção compreendem uma portadora de dados que tem sinais de controle eletronicamente legíveis, que têm capacidade para cooperar com um sistema de computador programável, de modo que um dos métodos descritos no presente documento seja realizado.

[0108] Em geral, as modalidades da presente invenção podem ser implementadas como um produto de programa de computador com um código de programa, sendo que o código de programa é operativo para realizar um dos métodos quando o produto de programa de computador for executado em um computador. O código de programa pode, por

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48/50 exemplo, ser armazenado em uma portadora legível por máquina.

[0109] Outras modalidades compreendem o programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento, armazenado em uma portadora legível por máquina ou uma mídia de armazenamento não transitória.

[0110] Em outras palavras, uma modalidade do método inventivo é, portanto, um programa de computador que

tem um código	de programa para realizar	um dos	métodos
descritos	no	presente	documento, quando	o programa de
computador	for	executado	em um computador.
[0111]		Uma modalidade adicional	dos	métodos
inventivos	é,	portanto,	uma portadora de	dados	(ou uma

mídia de armazenamento digital, ou uma mídia legível por computador) que compreende, gravado na mesma, o programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento.

[0112] Uma modalidade adicionalmente do método inventivo é, portanto, um fluxo de dados ou uma sequência de sinais que representa o programa de computador para realizar um dos métodos descritos no presente documento. O fluxo de dados ou a sequência de sinais pode, por exemplo, ser configurado para ser transferido por meio de uma conexão de comunicação de dados, por exemplo, por meio da Internet.

[0113] Uma modalidade adicional compreende um meio de processamento, por exemplo, um computador, um dispositivo lógico programável, configurado ou adaptado

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49/50 para realizar um dos métodos descritos no presente documento.

[0114]	Uma modalidade	adicional	compreende	um
computador	que tem instalado	no	mesmo	o programa	de
computador	para realizar um	dos	métodos	descritos	no

presente documento.

[0115] Em algumas modalidades, um dispositivo lógico programável (por exemplo, uma matriz de porta programável em campo) pode ser usado para realizar parte ou todas as funcionalidades dos métodos descritos no presente documento. Em algumas modalidades, uma matriz de porta programável em campo pode cooperar com um microprocessador a fim de realizar um dos métodos descritos no presente documento. Em geral, os métodos são preferencialmente realizados por qualquer aparelho de hardware.

[0116] As modalidades descritas acima são meramente ilustrativas para os princípios da presente invenção. Compreende-se que modificações e variações das disposições e dos detalhes descritos no presente documento serão evidentes para os indivíduos versados na técnica. Portanto, pretende-se que sejam limitadas somente pelo escopo das reivindicações da patente iminentes e não pelos detalhes específicos apresentados a título de descrição e explicação das modalidades no presente documento.

Claims (21)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Aparelho para codificar um sinal multicanal (100) que compreende pelo menos dois canais (101, 102) caracterizado por compreender:

   um mixador de redução (120) para calcular um sinal de mixagem de redução (122) a partir do sinal multicanal (100);

   uma calculadora de parâmetros (140) para calcular um ganho secundário (141) a partir de um primeiro canal (101) dentre os pelo menos dois canais e um segundo canal (102) dentre os pelo menos dois canais e para calcular um ganho residual (142) a partir do primeiro canal (101) e do segundo canal (102); e uma interface de saida (160) para gerar um sinal de saída, sendo que o sinal de saída compreende informações sobre o sinal de mixagem de redução (122) e sobre o ganho secundário (141) e o ganho residual (142) .
2. 2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada:

   para gerar (21) uma representação em subbandas do primeiro canal e do segundo canal, para calcular (21, 22, 23, 24) uma primeira característica relacionada à amplitude do primeiro canal em uma sub-banda e para calcular uma segunda característica relacionada à amplitude do segundo canal na sub-banda, para calcular (25) um produto interno do primeiro canal e do segundo canal na sub-banda;

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   2/21 para calcular (26) o ganho secundário na sub-banda com o uso de uma primeira relação que envolve a primeira característica relacionada à amplitude, a segunda característica relacionada à amplitude e o produto interno; e para calcular (27) o ganho residual na subbanda com o uso de uma segunda relação que envolve a primeira característica relacionada à amplitude, a segunda característica relacionada à amplitude e o produto interno, sendo que a segunda relação é diferente da primeira relação,

   sendo que a característica relacionada à amplitude é determinada a partir de amplitudes, de potências, de energias ou de quaisquer potências de amplitudes com um expoente maior que 1.
3. 3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada para calcular, para cada sub-banda de uma pluralidade de sub-bandas do primeiro canal e do segundo canal, o ganho secundário (141) e o ganho residual (142).
4. 4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela calculadora de parâmetros ser configurada para calcular o ganho secundário como um ganho de previsão secundário que é aplicável a um sinal intermediário do primeiro e do segundo canais para

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   3/21 prever um sinal secundário do primeiro e do segundo canais, ou sendo gue a calculadora de parâmetros (140) é configurada para calcular o ganho residual como um ganho de previsão residual gue indica uma característica relacionada à amplitude de um sinal residual de uma previsão do sinal secundário pelo sinal intermediário com o uso do ganho secundário.
5. 5. Aparelho, de acordo com gualguer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada para calcular (26) o ganho secundário com o uso de uma fração gue tem um numerador e um denominador, sendo gue o numerador envolve uma característica relacionada à amplitude do primeiro canal e uma característica relacionada à amplitude do segundo canal e o denominador envolve a característica relacionada à amplitude do primeiro canal e a característica relacionada à amplitude do segundo canal e o produto interno, ou sendo gue a calculadora de parâmetros (140) é configurada para calcular (27) o ganho residual com o uso de uma fração gue tem um numerador e um denominador, sendo gue o numerador envolve o produto interno e o denominador envolve o produto interno.
6. 6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada para calcular (26) o ganho

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   4/21 secundário, sendo que o numerador compreende uma diferença da primeira característica relacionada à amplitude do primeiro canal e uma segunda característica relacionada à amplitude do segundo canal, e em que o denominador compreende uma soma da primeira característica relacionada à amplitude do primeiro canal e da segunda característica relacionada à amplitude do segundo canal e um valor derivado do produto interno, ou sendo que a calculadora de parâmetros (140) é configurada para calcular (27) o ganho residual com o uso da fração que tem o numerador e o denominador, sendo que o numerador compreende uma diferença entre uma soma ponderada da primeira característica relacionada à amplitude do primeiro canal e da segunda característica relacionada à amplitude do segundo canal e o produto interno, e sendo que o denominador compreende a soma da característica relacionada à amplitude do primeiro canal, da característica relacionada à amplitude do segundo canal e um valor derivado do produto interno.
7. 7. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada para calcular o ganho secundário para uma sub-banda e calcular o ganho residual para a sub-banda com o uso (28) do ganho secundário para a sub-banda.
8. 8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores,

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   5/21 caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada para calcular o ganho secundário de modo que os valores para o ganho secundário estejam em uma faixa de ± 20% de valores determinados com base na seguinte equação:

   „ ^EL,t,b~^ER,t,b

   Qtb ⁼ ---------------- ' OU ' ^EL,t,b+^ER,t,b + ^2xL/R,t,b sendo que a calculadora de parâmetros (140) é configurada para calcular o ganho residual valores para o ganho residual estejam em uma de valores determinados com base na seguinte _ /(¹~9t,b)^EL,t,b + (¹⁺9t,b)^ER,t,b-^2xL/R,t,b^í/2 de modo que os faixa de ± 20% equaçao:

   ^E L,t,b+^E R,t,b + ^2X L/R,t,b em que t é um índice de quadro, em que b é um índice de sub-banda em que E_t é uma energia do canal esquerdo no quadro e na sub-banda, em que E_R é uma energia do segundo canal no quadro t e na sub-banda b e em que X é um valor absoluto do produto interno entre o primeiro canal e o segundo canal no quadro t e na sub-banda

   Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) configurada para calcular uma representação em sub-bandas do primeiro canal e do segundo canal como uma sequência de espectros de valor complexo, sendo que cada espectro é relacionado a um quadro de tempo do primeiro ou do segundo canal, sendo que os quadros de tempo da sequência são adjacentes na sequência de espectros e se sobrepõem uns aos outros, ou

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   6/21 sendo que a calculadora de parâmetros (140) é configurada para calcular a primeira medida relacionada à amplitude e a segunda medida relacionada à amplitude multiplicando-se magnitudes de valores espectrais complexos em uma sub-banda e somando-se magnitudes quadradas na subbanda, ou sendo que a calculadora de parâmetros (140) é configurada para calcular um produto interno somando-se, na sub-banda, produtos, sendo que cada produto envolve um valor espectral em um bin de frequência do primeiro canal e um valor espectral complexo conjugado do segundo canal para o bin de frequência, e formando-se uma magnitude de um resultado da soma.

   10. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo mixador de redução (120) ser configurado para calcular a mixagem de redução com o uso de uma compensação de fase absoluta, de modo que um canal que tem uma energia inferior seja girado apenas ou seja girado mais forte que um canal que tem uma energia maior no cálculo do sinal de mixagem de redução.

   11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo mixador de redução (120) ser configurado para calcular (30) uma diferença de fase intercanal, e sendo que o mixador de redução (120) é configurado para calcular (32) um parâmetro de rotação de

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   7/21 fase absoluto, e sendo que o mixador de redução (120) é configurado para ponderar (34), no cálculo do sinal de mixagem de redução, o primeiro canal e o segundo canal com o uso da diferença de fase intercanal e do parâmetro de rotação de fase absoluto.

   12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo mixador de redução (120) ser configurado para calcular (32) o parâmetro de rotação de fase absoluto com base no ganho secundário (141) determinado pela calculadora de parâmetros (140).

   13. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 11 e 12, caracterizado pelo mixador de redução (120) ser configurado para calcular (30) a diferença de fase intercanal para cada sub-banda de um quadro, e sendo que o mixador de redução (120) é configurado para calcular (32) o parâmetro de rotação de fase absoluto para cada sub-banda do quadro.

   14. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo mixador de redução (120) ser configurado para calcular o parâmetro de rotação de fase absoluto de modo que o parâmetro de rotação de fase absoluto esteja dentro de ± 20% de valores determinados pela seguinte equação:

   β = atan2(sen(/PD_tfc),cos(/PD_tfc) + ,

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   8/21 em que atan2 é a função atan2, em que β é ο parâmetro de rotação de fase absoluto, em que IPD é a diferença de fase intercanal, em que t é um índice de quadro, b é um índice de sub-banda e g_tb é o ganho secundário para o quadro tea sub-banda b, e em que A é um valor entre 0,1 e 100 ou entre -0,1 e -100.

   15. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo mixador de redução (120) ser configurado para calcular (34) a mixagem de redução de modo que o sinal de mixagem de redução tenha valores dentro de ± 20% de valores determinados pela seguinte equação:

   _ e-^L^+e^^t.b-^R^ M_t,k - , em que M_tk é um sinal de mixagem de redução para o quadro t e o bin de frequência k, em que L_tk é o primeiro canal para o quadro t e o bin de frequência k, em que R_tk é o segundo canal para o quadro t e o bin de frequência k, em que lPD_tb é uma diferença de fase intercanal para o quadro tea sub-banda b que compreende o bin de frequência k e em que β é o parâmetro de rotação de fase.

   16. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela interface de saída (160) compreender um codificador em forma de ondas configurado para formar em ondas um sinal de mixagem de redução codificado para obter as informações sobre o sinal de

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9. 9/21 mixagem de redução.

   17. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada para calcular o ganho secundário e o ganho residual de modo que o ganho residual dependa do ganho secundário, e sendo que a interface de saida (160) é configurada para quantizar o ganho secundário e, então, quantizar o ganho residual, sendo que uma etapa de quantização para o ganho residual depende do valor do ganho secundário.

   18. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada para calcular o ganho secundário e o ganho residual de modo que o ganho residual dependa do ganho secundário, e sendo que a interface de saida é configurada para realizar uma quantização conjunta com o uso de grupos de pontos de quantização, sendo que cada grupo de pontos de quantização é definido pela razão relacionada à amplitude fixa entre o primeiro e o segundo canais.

   19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada para calcular o ganho secundário de modo que o ganho secundário tenha uma faixa de valor entre -1 e +1, e

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10. 10/21 sendo que a interface de saída (160) é configurada para usar um código que tem um bit de sinal e que tem valores de ganho secundário que são apenas positivos ou apenas negativos.

    20. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 18 ou 19, caracterizado pela interface de saída (160) ser configurada:

    para calcular (50) uma diferença de nível intercanal entre o primeiro canal e o segundo canal, para identificar (52) o grupo de pontos de quantização que compatibilizam à diferença de nível intercanal, e para buscar apenas (54) dentro do grupo identificado; e para combinar (56) um bit de sinal, uma identificação do grupo e uma identificação do ponto dentro do grupo identificado para obter uma palavra-código que representa o ganho secundário quantizado e o ganho residual quantizado.

    21. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 18 a 20, caracterizado pelo livro de códigos usado pela interface de saída (160) compreender uma tabela de códigos com uma multiplicidade de entradas, em que cada entrada é identificada por uma palavra de código binário, em que cada palavra de código binário tem um bit de sinal, sendo que um primeiro grupo de bits identifica o grupo de

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11. 11/21

    pontos de quantizaçao e um segundo grupo de bits identifica um ponto de quantizaçao dentro do grupo de pontos de quantização. 22. Aparelho, de acordo com uma das

    reivindicações 18 a 21, caracterizado por um livro de códigos usado pela interface de saida (160) compreender 16 grupos de pontos de quantização, 8 pontos de quantização por grupo, e sendo que uma palavra-código do livro de códigos é uma palavra-código de 8 bits com um único bit de sinal (57a) e um grupo de 4 bits (57b) que identifica um grupo entre os 16 grupos e um grupo de 3 bits (57c) que identifica um ponto de quantização dentro de um grupo identificado de pontos de quantização.

    23. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela calculadora de parâmetros (140) ser configurada:

    para calcular (60) um sinal secundário a partir do primeiro canal (101) e do segundo canal (102);

    para determinar (61) uma pluralidade de ganhos residuais a partir de diferenças entre o sinal secundário e o sinal de mixagem de redução ponderado por uma pluralidade de ganhos secundários de teste diferentes;

    para selecionar (62) um ganho secundário de teste específico dentre a pluralidade de ganhos secundários de teste diferentes como o ganho secundário, para o qual o sinal residual preenche uma condição predefinida; e

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12. 12/21 para calcular (63) o ganho residual a partir de um sinal residual específico determinado com o ganho secundário de teste específico.

    24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo ganho residual ser determinado a partir de uma energia do sinal residual específico e uma energia do sinal de mixagem de redução ou uma energia de uma soma do primeiro canal e do segundo canal.

    25. Aparelho para decodificar um sinal multicanal codificado (200) caracterizado por compreender:

    uma interface de entrada (204) para receber o sinal multicanal codificado (200) e para obter um sinal de mixagem de redução (207), um ganho secundário (206) e um ganho residual (205) a partir do sinal multicanal codificado (200);

    um sintetizador de sinal residual (208) para sintetizar um sinal residual (209) com o uso do ganho residual (205); e um mixador de aumento (212) para mixagem de aumento do sinal de mixagem de redução (207) com o uso do ganho secundário (206) e do sinal residual (209) para obter um primeiro canal reconstruído (213) e um segundo canal reconstruído (214).

    26. Aparelho, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo mixador de aumento (212)

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13. 13/21 ser configurado para realizar uma primeira operação de ponderação (70) do sinal de mixagem de redução (207) com o uso do ganho secundário (206) para obter um primeiro sinal de mixagem de redução ponderado (76), sendo que o mixador de aumento (212) é configurado para realizar uma segunda operação de ponderação (71) com o uso do ganho secundário (206) e do sinal de mixagem de redução (207) para obter um segundo sinal de mixagem de redução ponderado (77), sendo que a primeira operação de ponderação (70) é diferente da segunda operação de ponderação (71), de modo que o primeiro sinal de mixagem de redução ponderado (76) seja diferente do segundo sinal de mixagem de redução ponderado (77), e sendo que o mixador de aumento (212) é configurado para calcular o primeiro canal reconstruído com o uso de uma combinação (72) do primeiro sinal de mixagem de redução ponderado (76) e do sinal residual (209) e com o uso de uma segunda combinação (73) do segundo sinal de mixagem de redução ponderado (77) e do sinal residual (209) .

    27. Aparelho, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo mixador de aumento (212) ser configurado para combinar (72) o sinal de mixagem de redução ponderado (76) e o sinal residual (209) no cálculo do primeiro canal reconstruído, e sendo que o mixador de aumento (212) é

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14. 14/21 configurado para combinar (73) o segundo sinal de mixagem de redução ponderado (77) e o sinal residual (209) com o uso de uma segunda regra de combinação (73) no cálculo do segundo canal reconstruído, sendo que a primeira regra de combinação (72) e a segunda regra de combinação (73) são diferentes entre si.

    28. Aparelho, de acordo com a reivindicação

    27, caracterizado por uma dentre a primeira e a segunda regras de combinação (72, 73) ser uma operação de adição e a outra dentre a primeira e a segunda regras de combinação ser uma operação de subtração.

    29. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 26 a 28, caracterizado pelo mixador de aumento (212)

    ser configurado para realizar a primeira operação de ponderação (70) que compreende um fator de ponderação derivado de uma soma do ganho secundário e do primeiro número predetermi nado, e sendo que o mix ador de aumento (212) é

    configurado para realizar a segunda operação de ponderação (71) que compreende um fator de ponderação derivado de uma diferença entre um segundo número predeterminado e o ganho secundário, sendo que o primeiro e o segundo números predeterminados são iguais ou diferentes entre si.

    30. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 25 a 29, caracterizado pelo sintetizador de sinal

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15. 15/21 residual (208) ser configurado para ponderar um sinal de mixagem de redução (207) de um quadro anterior com o uso do ganho residual (209) para um quadro atual de modo a obter o sinal residual (209) para o quadro atual, ou ponderar (88) um sinal descorrelacionado derivado (80) do quadro atual ou de um ou mais quadros anteriores com o uso do ganho residual (205) para o quadro atual de modo a obter o sinal residual (209) para o quadro atual.

    31. Aparelho de acordo com uma das reivindicações

    25 a 30 caracterizado pela calculadora de sinal residual (208) configurada para calcular sinal residual (209) de modo que uma energia do sinal residual (209) seja igual a uma energia de sinal indicada pelo ganho residual (205) .

    Aparelho de acordo com uma das reivindicações

    25 a 31 caracterizado pela calculadora de sinal residual (208) configurada para calcular sinal residual de modo que os valores do sinal residual estejam em uma faixa de

    20% de valores determinados com base na seguinte equaçao:

    Rt._k ^r t,b9normPt,k

    2.

    em que R_tk é o sinal residual para o quadro t e bin de frequência k, em que f_tb é o ganho residual para o quadro tea sub-banda b que compreende o bin de frequência k, e em que p_tk é um sinal residual e em que

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16. 16/21

    3norm θ ^um fator de ajuste de energia que pode estar presente ou não.

    33. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 25 a 32, caracterizado por g_norm ser ^um fator de normalização de energia que tem valores na faixa de ± 20% de valores determinados pela seguinte equação:

    ^EM,t,b \ ^Ep,t,b em que E^_>t>b é a energia do sinal de mixagem de redução para o quadro tea sub-banda b e em que E-p_tb é a energia do sinal residual para a sub-banda b e o quadro t, ou em que um sinal bruto para o sinal residual é determinado com base na seguinte equação:

    Pt,k ⁼ ^t-d_b,k ' em que p_tk é o sinal bruto para o sinal residual, em que M_t__db)k é o sinal de mixagem de redução para o quadro t-t_b e o bin de frequência k, em que d_b é um atraso de quadro maior que 0, ou sendo que o mixador de aumento (212) é configurado para calcular o primeiro canal reconstruído e o segundo canal reconstruído, de modo que o primeiro canal reconstruído e o segundo canal reconstruído tenham valores que estejam na faixa de ± 20% com relação aos valores conforme determinado pelas seguintes equações:

    7 _ (.^t,kb-⁺9t,b)⁺'Tt,b9normPt,k) ^Lt’^k ~ /2

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17. 17/21

    Rt,k (J3 bb)+G,b3normP em que M_tk é o sinal de mixagem de redução para o quadro t e o bin de frequência k, em que g_tb é o ganho secundário para o quadro tea sub-banda b, em que ^Et,b θ ° ganho residual para o quadro tea sub-banda b, em que g_norm θ um fator de ajuste de energia que pode estar presente ou não, e em que p_tk é um sinal residual bruto para o quadro t e o bin de frequência k.

    34. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 25 a 33, caracterizado pela interface de entrada (204) ser configurada para obter, a partir do sinal multicanal codificado (200), valores de diferença de fase intercanal, e sendo que o sintetizador de sinal residual (208) ou o mixador de aumento (212) é configurado para aplicar os valores de diferença de fase intercanal ao calcular o sinal residual ou o primeiro e segundo canais reconstruídos.

    35. Aparelho, de acordo com a reivindicação

    34, caracterizado pelo mixador de aumento (212) ser configurado para calcular um fator de rotaçao de fase a partir de um valor de diferença de fase intercanal IPD e aplicar o fator de rotaçao de fase ao calcular o primeiro canal reconstruído de uma primeira maneira e aplicar o valor de diferença de fase intercanal e/ou o fator de rotação de fase ao calcular o segundo canal

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18. 18/21 reconstruído de uma segunda maneira, sendo que a primeira maneira é diferente da segunda maneira.

    36. Aparelho, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo mixador de aumento (212) ser configurado para calcular o parâmetro de rotação de fase absoluto, de modo que o parâmetro de rotação de fase absoluto esteja dentro de ± 20% de valores determinados pela seguinte equação:

    β = atan2(sen(/PD_t/)),cos(/PD_tJ)) + ,

    1 9t,b em que atan2 é a função atan2, em que β é o parâmetro de rotação de fase absoluto, em que IPD é a diferença de fase intercanal, em que t é um índice de quadro, b é um índice de sub-banda e g_tb é o ganho secundário para o quadro tea sub-banda b, e em que A é um valor entre 0,1 e 100 ou entre -0,1 e -100.

    37. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 25 a 36, caracterizado pela interface de entrada (204) ser configurada para extrair palavras-código, sendo que uma palavra-código compreende conjuntamente um ganho secundário quantizado e um ganho residual quantizado, e sendo que a interface de entrada (204) é configurada para desquantizar a palavra-código conjunta com o uso de um livro de códigos predefinido para obter o ganho secundário e o ganho residual usados pelo sintetizador de sinal residual e pelo mixador de aumento.

    38. Aparelho, de acordo com a reivindicação

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19. 19/21

    37, caracterizado por um livro de códigos usado pela interface de entrada (204) compreender 16 grupos de pontos de quantização, 8 pontos de quantização por grupo, e em que uma palavra-código do livro de códigos é uma palavra-código de 8 bits com um único bit de sinal (57a) e um grupo de 4 bits (57b) que identifica um grupo entre os 16 grupos e um grupo de 3 bits (57c) que identifica um ponto de quantização dentro de um grupo identificado de pontos de quantização.

    39. Aparelho, de acordo com uma das reivindicações 25 a 38, caracterizado pelo mixador de aumento (212) ser configurado para calcular o primeiro canal reconstruído (213) e o segundo canal reconstruído (214) em um domínio espectral, sendo que o aparelho compreende, ainda, um conversor de espectro-tempo (216) para converter o primeiro canal reconstruído e o segundo canal reconstruído em um domínio de tempo.

    40. Aparelho, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo conversor de espectrotempo (216) ser configurado para (301) converter, para cada um dentre o primeiro e o segundo canais reconstruídos, quadros subsequentes em uma sequência de tempo de quadros para ponderar (1312) cada quadro de tempo com o uso de uma janela de síntese; e

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20. 20/21 sobrepor e adicionar (1314) quadros de tempo em janelas subsequentes para obter um bloco de tempo do primeiro canal reconstruído (217) e o bloco de tempo do segundo canal reconstruído 218.

    41. Método para codificar um sinal multicanal (100) que compreende pelo menos dois canais (101, 102) caracterizado por compreender:

    o cálculo (120) de um sinal de mixagem de redução (122) a partir do sinal multicanal (100);

    o cálculo (140) de um ganho secundário (141) a partir de um primeiro canal (101) dentre os pelo menos dois canais e um segundo canal (102) dentre os pelo menos dois canais e o cálculo de um ganho residual (142) a partir do primeiro canal (101) e do segundo canal (102); e a geração (160) de um sinal de saída, sendo que o sinal de saída compreende informações sobre o sinal de mixagem de redução (122) e sobre o ganho secundário (141) e o ganho residual (142) .

    42. Método para decodificar um sinal multicanal codificado (200) caracterizado por compreender:

    o recebimento (204) do sinal multicanal codificado (200) e obter um sinal de mixagem de redução (207), um ganho secundário (206) e um ganho residual (205) a partir do sinal multicanal codificado (200);

    a sintetização (208) de um sinal residual (209) com o uso do ganho residual (205); e a mixagem de aumento (212) do sinal de mixagem de redução (207) com o uso do ganho secundário

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21. 21/21 (206) e do sinal residual (209) para obter um primeiro canal reconstruído (213) e um segundo canal reconstruído (214) .

    43. Programa de computador caracterizado por ser para realizar, guando executado no computador ou um processador, o método, de acordo com a reivindicação 41, ou o método, de acordo com a reivindicação 42.

    44. Sinal multicanal codificado (200) caracterizado por compreender informações sobre um sinal de mixagem de redução (207), um ganho secundário (206) e um ganho residual (205) .