BRPI0507207B1

BRPI0507207B1 - equipamento e método para o processamento de um sinal multicanais

Info

Publication number: BRPI0507207B1
Application number: BRPI0507207A
Authority: BR
Inventors: Gröschel Alexandre; Herre Jürgen; Schug Michael
Original assignee: Fraunhofer Ges Suz Foerderung Der Angewandten Forschung E V
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2018-12-26
Also published as: AU2005217517B2; US20070033056A1; DE502005000864D1; ES2286798T3; CA2558161C; NO20064431L; RU2006134641A; DK1697930T3; CN1926608A; BRPI0507207A8; EP1697930A1; JP2007525718A; DE102004009954A1; EP1697930B1; ATE364882T1; AU2005217517A1; CA2558161A1; DE102004009954B4; IL177213A0; WO2005083678A1

Abstract

equipamento e método para o processamento de um sinal multicanais. o equipamento para o processamento de um sinal multicanais inclui um meio (12) para a determinação de uma similaridade entre um primeiro de dois canais e um segundo dos dois canais. além disso, é provido o meio (16) para uma realização de uma filtração de predição dos coeficientes espectrais, que é formado para realizar uma filtração de predição com somente um único filtro de predição (16a) para ambos canais no caso de alta similaridade entre o primeiro e o segundo canais, e para realizar uma filtração de predição com dois filtros de predição em separado (16b) no caso de uma dissimilaridade entre o primeiro e o segundo canais. com isso, são evitadas uma introdução de problemas estéreo e uma deterioração do ganho de codificação nas técnicas de codificação estéreo.

Description

EQUIPAMENTO E MÉTODO PARA O PROCESSAMENTO DE UM

SINAL MULTICANAIS

Descrição

A presente invenção se refere a codificadores de áudio, e particularmente a codificadores de áudio que são baseados em transformação, isto é, caracterizados pelo fato de ser realizada uma conversão de uma representação temporal em uma representação espectral no inicio do pipeline do codificador.

Está mostrado na Fig. 3 um conhecido codificador de áudio baseado em transformação. O codificador mostrado na está ilustrado no padrão internacional ISO/IEC 14496-3:

2001 (E), sub-parte 4, página 4, e também conhecido na tecnologia como codificador AAC.

Será apresentado abaixo o codificador da técnica anterior. É enviado um sinal de áudio a ser codificado para uma entrada 1000. Esse sinal de áudio é inicialmente enviado a um estágio de graduação 1002, caracterizado pelo fato de que o denominado controle de ganho AAC é feito para estabelecer o nivel do sinal graduação de representado áudio. São enviadas as informações colaterais da um pela

1004. 0 sinal filtros MDCT implementa uma de formatador de seqüência de bits 1004, como flecha áudio

1006. Com localizada entre o bloco 1002 e o bloco graduado é então enviado a um banco de o codificador AAC, o banco de filtros transformada co-seno discreta modificada com 50% de janelas de sobreposição, sendo o comprimento da janela determinado por um bloco 1008.

Falando geralmente, o bloco 1008 existe com o objetivo de janelar os sinais transientes com j anelas

	2...... : .........	· · · · • · * • · · • · · • · · • · ·
relativamente curtas, e	j anelar sinais que tendem a serem
estacionários com janelas	relativamente longas. Isto	serve para
atingir um maior nível	de resolução de tempo (às	custas	da
resolução de freqüência)	para sinais transientes,	devido	às
janelas relativamente curtas, considerando que para os	sinais	que

tendem a ser estacionários, é alcançada uma maior resolução de freqüência (às custas da resolução de tempo)devido às janelas mais longas_f havendo uma tendência para a preferência de janelas mais longas, já que resultam em um maior ganho de codificação. Na saida do banco de filtros 1006, existem blocos de valores espectrais os blocos sendo sucessivos no tempo - que podem ser coeficientes MDCT, coeficientes de Fourier ou sinais de sub-banda, dependendo da implementação do banco de filtros, cada sinal de sub-banda tendo uma largura de banda limitada especificada pelo respectivo canal de sub-banda no banco de filtros 1006, e cada sinal de subbanda tendo um número especifico de amostras de sub-bandas.

Segue-se uma apresentação, na forma de exemplo, do caso em que o banco de filtros envia temporalmente sucessivos blocos de coeficientes espectrais MDCT que, falando geralmente, representam sucessivos espectros de curto prazo do sinal de áudio a ser codificado na entrada 1000. Um bloco de valores espectrais

MDCT é então enviado ao bloco de processamento TNS 1010 (TNS = temporary noise shaping) , caracterizado pelo fato de que é realizada a formatação de ruído temporal. A técnica TNS é usada para formatar a forma temporal do ruído de quantização dentro de cada janela da transformada. Isto é feito aplicando um processo de filtragem às partes dos dados espectrais de cada canal. A codificação é feita com base nas janelas. Em particular, são »· ···· ·· «· · ♦ • · · · · · • · feitas as seguintes etapas para aplicar a ferramenta • ·9 · • ♦♦ • ·· • ·· •·♦·♦·

TNS a uma janela de espectrais.

frequências a cobertura até a mais ressaltado dados espectrais, isto é, a um bloco de valores

Inicialmente, para a ferramenta de uma faixa de alta banda de que essa faixa é selecionada uma

TNS. Uma seleção adequada frequências de 1,5 KHz com fator de escala possível.

faixa de compreende um filtro,

Deve ser de frequências depende da taxa de frequências, como especificado no padrão AAC (ISO/IEC

2001 (E) ) .

linear

Subsequentemente, é realizado um cálculo predictive coding), para coeficientes selecionada.

correspondem

LPC ser exato, usando (LPC os

MDCT espectrais presentes na faixa de frequência alvo

Para maior estabilidade, os coeficientes que às frequências abaixo de 2,5 kHz estão excluídos deste processo. Os procedimentos LPC comuns partir de conhecidos processamentos de fala os cálculos LPC, por exemplo, o

Durbin. O cálculo é feito para a de de de como são conhecidos a podem ser usados para conhecido algoritmo de Levinsonordem máxima admissível do filtro formatação de ruído.

Como resultado do cálculo LPC, é obtido o ganho predição esperado PG. Além disso, são obtidos os coeficientes reflexão, ou coeficientes

Se o ganho

Parcor.

de predição não ultrapassar um limite específico, a ferramenta TNS não é aplicada. Nesse caso, é escrita uma peça de informações de controle na seqüência de bits, de maneira que um decodif icador saiba que não foi feito o processamento TNS.

Entretanto, se o ganho de predição ultrapassa um limite, é aplicado o processamento TNS.

Em uma próxima etapa, os coeficientes de reflexão são quantizados. Ά ordem usada do filtro de formatação de ruídos é determinada removendo todos os coeficientes de reflexão que têm valor absoluto menor do que um limite a partir da cauda do conjunto de coeficientes de reflexão. 0 número dos coeficientes de reflexão restantes está na ordem de magnitude do filtro de formatação de ruídos. Um limite adequado é 0,1.

Os coeficientes de reflexão restantes são tipicamente convertidos em coeficientes de predição linear, sendo essa técnica conhecida como procedimento step-up.

Os coeficientes LPC calculados são então usados como coeficientes de filtro de formatação de ruído de codificador, isto é, como coeficientes de filtro de predição. Esse filtro FIR é usado para filtrar na faixa especificada da frequência alvo. É usado um filtro auto-regressivo para a decodificação, considerando que é usado na codificação o denominado filtro médio de movimento.

Eventualmente, as informações colaterais para a ferramenta TNS são fornecidas para o formatador de seqüência de bits, como representado pela flecha mostrada entre o bloco de processamento TNS 1010 e o formatador de seqüência de bits 1004 na Fig. 3.

Depois, são passadas várias ferramentas opcionais que não são mostradas na Fig. 3, como uma ferramenta de predição de longo prazo, uma ferramenta de intensidade/acoplamento, uma ferramenta de predição, uma ferramenta de substituição de ruídos, até se chegar eventualmente a um codificador mid/side 1012. O codificador mid/side 1012 está ativo quando o sinal de áudio a ser • ·· ···* ¹• · ·· • «···· •· · · • · · · ·

codificado é um sinal multicanais, isto é, um sinal estéreo tendo um canal esquerdo e um canal direito. Até agora, isto é, a montante do bloco 1012 na Fig. 3, foram processados os canais estéreo esquerdo e direito,isto é, graduados, transformados pelo banco de filtros, submetidos ou não ao processamento TNS, etc., separadamente entre si.

No codificador mid/side_f verifica-se inicialmente se uma codificação mid/side faz sentido, ou seja, se produzirá algum ganho de codificação. A codificação mid/side produzirá um ganho de codificação se os canais esquerdo e direito tenderem a ser similares, já que nesse caso, o canal meio, isto é, a soma dos canais esquerdo e direito, é quase igual ao canal esquerdo ou ao canal direito, separada da graduação por um fator de 1/2, I considerando que o canal lateral tem somente valores muito pequenos, já que é igual à diferença entre os canais esquerdo e direito. Como consequência, é possível ver que quando os canais - esquerdo e direito são aproximadamente o mesmo, a diferença é aproximadamente zero, ou inclui somente valores muito pequenos que ) -eestaéa esperança - serão quantizados para zero em um quantizador subseqüente 1014, e assim pode ser transmitido de maneira muito eficiente, já que um codificador de entropia 1016 está conectado à jusante do quantizador 1014.

O quantizador 1014 recebe uma interferência admissível por banda de fator de escala por um modelo psico25 acústico 1020. O quantizador opera de maneira iterativa, isto é, é chamado inicialmente um loop de iteração externa, que então chamará um loop de iteração interna. Falando em geral, partindo dos valores iniciais do tamanho do passo do quantizador, é feita

inicialmente uma quantização de um bloco de valores na entrada do quantizador 1014. Em particular, o loop interno quantiza os coeficientes MDCT, sendo consumido no processo um número específico de bits. O loop externo calcula a distorção e a energia 5 modificada dos coeficientes que usam o fator de escala, de maneira a novamente chamar um loop interno. Esse processo tem iteração por um tempo, até que seja alcançada uma cláusula condicional específica. Para cada iteração no loop de iteração externa, o sinal é reconstruído de maneira a calcular a interferência 10 introduzida pela quantização, e para compará-la com a interferência permitida fornecida pelo modelo psico-acústico 1020.

Além disso, os fatores de escala dessas bandas de freqüência, que depois dessa comparação ainda forem considerados como interferidos, são aumentados de um ou mais estágios de iteração em 15 iteração, para ser preciso, para cada iteração do loop de iteração externa.

Quando for alcançada uma situação onde a interferência de quantização introduzida pela quantização estiver abaixo de uma interferência permitida determinada pelo modelo 20 psico-acústico, e se ao mesmo tempo forem observadas as necessidades de bits, que declaram, para ser preciso, que não pode ser ultrapassado uma taxa de bits máxima, a iteração, isto é, o método de análise por síntese está acabado, e os fatores de escala obtidos são codificados como ilustrado no bloco 1014, e são 25 enviados codificados, ao formatador de bit 1004 como indicado pela flecha desenhada entre o bloco 1014 e o bloco 1004. Os valores guantizados são então enviados a um codificador de entropia 1016, que tipicamente faz a codificação de entropia para várias bandas de ϊ : ? -ΙΛ? · ··· ·· ·* tabelas valores de codificação izados em um de fator de escala usando várias

Huffman, de maneira a traduzir os formato binário. Como é sabido, a codificação de entropia sob a forma de codificação de Huffman envolve um retorno às tabelas de códigos que são criadas com base na estatística do sinal esperado, e onde os valores de ocorrência frequente recebem palavras de código mais curtas do que os valores de ocorrência menos frequente.

enviados, seqüência codificado específica

Os valores com codificação de entropia são então como informações principais reais, ao formatador de de bits 1004, para o lado de seqüência de que então envia o da saída, de acordo bits.

sinal de áudio com uma sintaxe

Como já foi apresentado, é usada a filtragem de

r.

predição para a formatação temporal do ruído de quantização dentro de um quadro de codificação no bloco de processamento TNS 1010.

Em particular, a formatação temporal do ruído de quantização é feita filtrando os coeficientes espectrais da freqüência no codificador antes da quantização e seguindo filtração inversa no decodificador. O processamento TNS faz com que o envelope do ruído de quantização seja alterado no tempo abaixo do envelope do sinal, para evitar os problemas de pré-eco.

A aplicação do TNS resulta de uma estimativa do ganho de predição da filtração, como apresentado anteriormente. Os coeficientes de filtro para cada quadro de codificação são determinados por meio de uma medida de correlação. 0 cálculo dos coeficientes de filtro é feito em separado para cada canal. Estes também são transmitidos em separado na seqüência de bits codificado.

É desvantajoso na ativação/desativação do

conceito TNS, que para canal estéreo a filtração TNS ocorra separadamente para cada canal, uma vez tendo o processamento TNS sido ativado devido a um bom ganho de codificação antecipado. Com canais relativamente diferentes, isto ainda não apresenta 5 problemas. Mas se o canais esquerdo e direito forem relativamente similares, isto é, se os canais esquerdo e direito tiverem exatamente as mesmas informações úteis, em um exemplo extremo, como um falante, e somente diferindo com relação ao ruído contido inevitavelmente nos canais, ainda é calculado e usado na técnica

anterior para cada canal um filtro

TNS próprio. Como o filtro TNS depende diretamente dos canais esquerdo e/ou direito e, em particular, reage com relativa sensibilidade aos dados espectrais do canal esquerdo e do canal direito, é feito um processamento TNS com um filtro de predição próprio para cada canal também no caso 15 de um sinal em que os canais esquerdo e direito são muito similares, isto é, no caso do denominado quasi-mono sinal. Isto ocorre em uma diferente formatação de ruído temporal que também ocorre nos dois canais estéreo, devido aos diferentes coeficientes

de filtro.

Este efeito é desvantajoso por poder conduzir a problemas audíveis, já que, por exemplo, a impressão sonora monolike original obtém um caráter estéreo indesejado com essas diferenças temporais.

Entretanto, o procedimento conhecido, tem uma outra desvantagem, possivelmente ainda mais grave. Com o processamento TNS, os valores de saída TNS, isto é, os valores residuais espectrais, estão sujeitos a uma codificação mid/side no codificador mid/side 1002 da Fig. 3. Apesar dos dois canais ainda serem relativamente iguais antes do ·· ·· ·· ···· ·# ···· • a a· · ··· a a · ··· · ·· a a · · * ·· • ·.·····! a processamento TNS, não mais ocorre após o processamento TNS. Pelo efeito estéreo descrito, que foi introduzido pelo processamento

TNS separado, os valores residuais espectrais dos dois canais são tornados mais dissimilares do que seriam normalmente.

Isto leva a uma queda imediata no ganho de codificação devido à codificação mid/side, que é particularmente desvantaj osa para aplicações em que seja necessária particularmente uma baixa taxa de bits.

Em resumo, a conhecida ativação TNS é, portanto, • 10 problemática para sinais estéreo que usam informações de sinais similares, mas não exatamente idênticas em ambos os canais, tais como sinais de voz mono-like. Enquanto diferentes coeficientes de filtro forem determinados para os dois canais na detecção TNS, de diferente do ruido haverá uma formatação temporalmente

15	quantização nos	canais.	Isto pode levar a	problemas audíveis, j á
	que a impressão	sonora	mono-like original,	por exemplo	, obtém uma
	característica	estéreo	indesejada devido a essas	diferenças
	temporais. Além	disso,	como já visto, o	espectro TNS	modificado
	fica submetido	a uma codificação mi	d/side em	uma etapa
20	subsequente. Os	diferentes filtros em ambos os canais também
	reduzem a similaridade	dos coeficientes	espectrais,	e assim o
	ganho mid/side.
		A DE 19829284C2 revela um	método e um	equipamento

método e um para o processamento de um sinal estéreo temporal e um equipamento para decodificar uma seqüência de bits de áudio codificada, usando uma predição sobre a freqüência. Dependendo da implementação, o canal esquerdo, o direito e o canal mono podem ser submetidos a uma predição de suas próprias frequências, isto

é, um processamento TNS. Assim, pode ser feita uma própria

predição	completa	para cada	canal. Altemativamente,	em i	ima
predição	incompleta	, pode ocorrer um cálculo	dos coeficientes	de
predição	do canal	esquerdo,	que são então	empregados	para	a
5 filtração	do canal direito e do	canal mono.
	É	o objetivo	da presente	invenção prover	um

conceito para o processamento de um sinal multicanais que produza menos problemas, mas ainda uma boa compressão das informações.

Este é o objetivo atingido por um equipamento

para o processamento de um sinal multicanais da reivindicação 1, um método para o processamento de um sinal multicanais da reivindicação 11, ou de um programa de computador da reivindicação

A presente invenção se baseia na constatação de que, se os canais esquerdo e direito são similares, isto é, ultrapassam uma medida de similaridade, a mesma filtração TNS deve

ser aplicada em ambos os canais. Com isso, se garante que nenhum problema pseudo-estéreo é introduzido no sinal multicanais pelo processamento TNS, já que pelo uso do mesmo filtro de predição para ambos os canais, é conseguido que a formatação temporal do ruído de quantização também ocorra de maneira idêntica para ambos

os canais,	isto é, que não	sejam audíveis	problemas	pseudo-
estéreo.
	Além disso, é	garantido que	os sinais	não	se
25 tornam mais	dissimilares do	que realmente	deveríam	ser.	A
similaridade	dos sinas após	a filtração	TNS, isto	é,	a
similaridade	dos valores residuais espectrais,	corresponde	aqui	à

similaridade dos sinais de entrada nos filtros e não, como na

2^ « · · · a· ··»· ···· a· a · ·· ··· aaaa# a a ··· • ·· ·· 1 a a · · · · · ·· aa ai · ···· aa • · técnica anterior, à similaridade dos sinais de entrada, que ainda serão reduzidos pelos diferentes filtros.

Assim, uma subsequente codificação mid/side não terá perdas de taxa de bits, já que os sinais não foram tornados mais dissimilares do que realmente são.

É claro que com o uso do mesmo filtro de predição para ambos os sinais, ocorrerá uma pequena perda no ganho de predição. Entretanto, essa perda não será tão grande, j á que a sincronização da filtração TNS para ambos os canais é somente • 10 empregada quando os dois canais forem similares de alguma forma entre si. Essa pequena perda no ganho de predição é, entretanto, como parece, ser facilmente balanceada pelo ganho mid/side, por não ser introduzida pelo processamento TNS nenhuma outra dissimilaridade entre os canais esquerdo e direito, o que levaria a uma redução no ganho de codificação mid/side.

As configurações preferidas da presente invenção serão explicadas em maiores detalhes a seguir, com referência aos desenhos de acompanhamento, onde:

Fig. 1 é um diagrama de circuito de bloco de um equipamento para o processamento de um sinal multicanais de acordo com a invenção,

Fig. 2 mostra uma configuração preferida do meio para a determinação de uma similaridade e o meio para a formação de uma filtração de predição; e

Fig. 3 é um diagrama de circuito de bloco de um conhecido codificador de áudio de acordo com o padrão AAC.

A Fig. 1 mostra um equipamento para o processamento de um sinal multicanais, caracterizado pelo fato de • ··· · · • · · ♦ · • · · · · · • · ·· · que ο sinal multicanais é * * representado por um bloco de valores espectrais cada qual para por L e R. Os blocos de pelo menos dois canais, valores espectrais são partir de amostras de domínio de tempo canal por filtraçâo

MDCT, por exemplo, l(t) e/ou por meio filtros MDCT invenção, os fornecidos a

10.

Em blocos um entre os dois determinação da como mostrado determinados a r(t) para cada de um banco de uma configuração preferida da presente de valores espectrais de cada canal meio 12 para a determinação de uma canais. De maneira alternativa, o similaridade entre os dois canais como mostrado na domínio de tempo preferido usar os

1, ser desenvolvido usando l(t) ou blocos de são então similaridade meio para a também pode, amostras de r (t) para cada canal. Entretanto, valores espectrais obtidos no banco de determinação da similaridade, já que esses são igualmente influenciados por possíveis efeitos da filtraçâo no banco de filtros 10.

meio 12 para a determinação da similaridade entre linha o primeiro e de controle o segundo canais é operável para gerar, em uma

14, com base em uma medida de similaridade, ou de maneira alternativa uma medida de dissimilaridade, um sinal de controle, que tem pelo menos dois estados, um dos quais expressa que os blocos de valores espectrais de dois canais são similares, ou que indica em seu outro estado que os blocos de valores espectrais de cada canal são dissimilares. A decisão da prevalência da similaridade ou da dissimilaridade pode ser tomada usando uma medida de similaridade preferivelmente numérica.

Existem várias possibilidades para a determinação

cada canal, uma das possibilidades sendo um cálculo de correlação cruzada que produz um valor que pode então ser comparado a um limite predeterminado de similaridade. São conhecidos métodos alternativos de similaridade, uma das formas preferidas sendo

descrita a sequir.

	Tanto	0	bloco	de valores	espectrais do canal
esquerdo como	o bloco	de	valores	espectrais	do canal direito	são
fornecidos	a	um meio	16	para a	realização	de uma filtração	de
10 predição.	Em	particular,	é feita uma filtração de predição	na
frequência.	r	caracterizado	pelo	fato de	que o meio para	a
realização	é	formado	para	usar	um filtro de predição comum	16a

para o bloco de valores espectrais do primeiro canal e para o bloco de valores espectrais do segundo canal para a realização da predição na frequência, quando a similaridade é maior do que uma similaridade limite. Se o meio 16 para a realização da filtração de predição for, entretanto, notificado pelo meio 12 para a determinação de uma similaridade em que os dois blocos de valores espectrais de cada canal são dissimilares, isto é, têm uma similaridade menor do que uma similaridade limite, o meio 16 para a realização da filtração de predição aplicará diferentes filtros 16b aos canais esquerdo e direito.

Os sinais de saída do meio 16 são, portanto, valores espectrais residuais do canal esquerdo em uma saída 18a, 25 assim como os valores espectrais residuais do canal direito em uma saída 18b, caracterizado pelo fato de que os valores espectrais residuais dos dois canais foram gerados usando o mesmo filtro de predição (caso 16a) ou usando diferentes filtros de predição (caso

16b) , dependendo da similaridade do canal esquerdo e do canal direito.

Dependendo da implementação do codificador real, os valores espectrais residuais dos canais esquerdo e direito podem ser fornecidos tanto diretamente como depois de vários processamentos, como indicado no padrão AAC, a um codificador estéreo mid/side, que produz o sinal intermediário como metade da soma do canal esquerdo e direito em uma saída 21a, enquanto o sinal lateral é produzido como metade da diferença dos canais 10 esquerdo e direito.

Como j á exposto, no caso em que tenha existido uma alta similaridade anteriormente entre os canais, o sinal lateral é agora menor do que no caso em que diferentes filtros TNS sejam usados para canais similares, devido á sincronização do processamento TNS dos dois canais, que assim oferece a perspectiva de um maior ganho de codificação devido ao fato do sinal lateral ser menor.

Depois, com referência à Fig. 2, será ilustrada uma já configuração está feito similaridade coeficientes para o canal pelos blocos coeficientes do preferida da presente o cálculo primeiro

Parcor e/ou de esquerdo como

12a, 12b.

TNS para estágio, reflexão e invenção, onde no meio 12 a determinação de uma isto é, o do ganho de para o canal direito, cálculo dos predição tanto como ilustrado

Este processamento TNS provê, portanto, tanto os de filtro para o filtro de predição ser usado no final e o ganho de predição, caracterizado pelo fato de que esse ganho de predição é também necessário para decidir se deve ou não canal esquerdo, • ·· «a·· a····· a a a ·* « a «aa a· a a a <a • «a a a· « · · a a aa ser feito um processamento TNS.

ganho de predição do primeiro denominado PG1 na Fig. 2, é enviado a um meio de determinação de medida de similaridade, indicado por 12 c na

Fig. 2, exatamente como o ganho de predição do canal direito, que é indicado por PG2 na Fig. 2. Esse meio de determinação de similaridade é operável para calcular a magnitude absoluta da diferença ou a diferença relativa dos dois ganhos de predição e ver se está abaixo de um limite de desvio predeterminado S. Se magnitude absoluta da • 10 diferença dos ganhos de predição se situar abaixo do limite S, suposto que os dois sinais são similares, e a pergunta do bloco

12c é respondida como sim. Entretanto, se for constatado que a diferença é maior do que o limite de similaridade S, a pergunta é respondida não. No caso de uma resposta afirmativa para essa pergunta, é usado um filtro comum para os dois canais L e R no meio 16, e no caso de uma resposta negativa para a pergunta do bloco 12c, são usados filtros separados, isto é, pode ser feito um processamento TNS como o da técnica anterior.

Para essa finalidade, é fornecido um conjunto de coeficientes de filtro FKL para o canal esquerdo e um conjunto de coeficientes de filtro

FKR para os canais direitos ao meio 16 a partir do meio 12a e/ou 12b.

Em uma configuração preferida da presente invenção, é feita uma seleção especial em um bloco 16c para filtração por meio de um filtro comum. No bloco 16c, é decido qual dos canais tem maior energia. Se for determinado que o canal esquerdo tem maior energia, são usados os coeficientes de filtro FKL calculados para o canal esquerdo pelo meio 12a para a

filtração comum.

canal direito coeficientes de no meio 12b tempo como da energia.

para • · ♦ · ’ · · · · *

« ♦ ·

Entretanto, se for determinado no tem maior energia, é usado filtro FKR que foi calculado para a filtração comum.

a··· ···· • a · ·· aa e · • · · :

a a ·· a a a a a · · bloco 16c que o o conjunto de o canal direito

Como pode ser visto na Fig. 2, tanto o sinal de o sinal espectral podem ser usados para a determinação

Devido ao fato que tenham possivelmente ocorrido, espectrais, é preferível esquerdo e direito para a

Em uma usar os problemas de transformação, que já estejam contidos os sinais espectrais decisão de energia no bloco nos sinais dos canais

16c.

configuração preferida da presente invenção, uma sincronização TNS, isto é, é empregado mesmos coeficientes de de predição dos canais que três três por

Não.

predição simples o uso dos filtro para ambos os canais, esquerdo e direito diferirem se os ganhos em menos do por cento. Se ambos os canais diferirem em cento, a pergunta do bloco 12c da Fig. 2 mais do que é respondida

Como j á abordado, são comparados os ganhos de dos dois canais na filtração ~ no sentido de uma detecção ou com pequena intensidade de computação da similaridade.

Se uma limite, diferença dos ganhos de predição cair abaixo de certo ambos os canais recebem a mesma filtração TNS, para serem evitados os problemas descritos.

	De maneira	alternativa, pode	também	ocorrer	uma
25	comparação dos coeficientes	de reflexão dos	dois	filtros	TNS
	separadamente calculados.
	Novamente,	de maneira alternativa,	também	pode

ser alcançada a determinação da similaridade usando outros

detalhes do sinal, de maneira que _r quando a similaridade for determinada, somente deve ser calculado o coeficiente de filtro TNS estabelecido para o canal que será empregado para a filtração de predição dos dois canais estéreo. Isto tem a vantagem que, ao 5 olhar a Fig. 2 e se os sinais forem similares, somente o bloco 12a ou o bloco 12b estará ativo.

Além disso,, o conceito da invenção ainda pode ser empregado para reduzir ainda mais a taxa de bits codificado. Apesar de diferentes informações colaterais do sinal

TNS serem transmitidas com o uso de dois coeficientes de reflexão diferentes, as informações ser transmitidas ao predição. Portanto, obtida uma redução

TNS de ambos os canais somente devem filtrar dois canais com o mesmo filtro de pelo conceito da invenção, também pode ser na taxa de bits já que um conjunto de informações colaterais TNS é salvo se os canais esquerdo e direito forem similares.

O conceito da invenção não é basicamente limitado a sinais estéreo, mas podería ser aplicado em um ambiente muiticanais entre vários pares de canais ou também grupos de mais do que 2 canais.

Como foi indicado, pode ocorrer separadamente para cada canal na determinação de da medida de correlação cruzada direito ou coeficientes ultrapassar similaridade, uma determinação k entre os canais esquerdo e uma determinação do ganho de predição

TNS dos de filtro TNS.

A decisão de um limite (ex. 0,6) sincronização ocorre e a codificação estéreo se

MS for ativada. O critério MS também pode ser omitido.

canal a « « ······ • · · · · · • · ·· • · ·· • · ·· de referência do filtro TNS canal. Por exemplo, é usado o de referência. Em particular, de filtro TNS do sincronizados ou cada canal uma coeficientes de que deve ser adotado para o canal com maior energia como o ocorre canal de referência

Finalmente,, ocorre outro canal então a cópia do coeficientes para o outro canal.

uma aplicação dos filtros TNS não sincronizados ao espectro

De maneira alternativa, ocorre separadamente determinação do ganho de predição TNS e filtro TNS ganho de predição de ambos uma determinada medida, por

Aqui, o canal de referência arbitrária, caso puder ser

Aqui, também existe a canal de referência aplicação dos filtros

Então, é tomada uma decisão.

para dos

Se o os canais diferir em não mais do que exemplo, 3 %, ocorre a sincronização.

também pode ser escolhido de suposta uma similaridade dos cópia dos coeficientes de filtro maneira canais.

TNS do para o outro canal, quando ocorre

TNS sincronizados ou não sincronizados uma ao espectro.

Seguem-se possibilidades alternativas: A ativação do TNS, em princípio, em um canal, depende do ganho de predição nesse canal. Se este ultrapassar um certo limite, o TNS é ativado para este canal. De maneira alternativa, é feita também uma sincronização TNS para os dois canais se o TNS foi ativado somente em um ou nos dois canais. Então, é uma condição que, por exemplo, o ganho de predição seja similar, isto é, um canal se situe logo acima do limite de ativação, e um canal logo abaixo do limite de ativação. A partir dessa comparação, se deriva a ativação do TNS para ambos os canais com os mesmos coeficientes, ou talvez também

Dependendo das circunstâncias, o método de acordo com a invenção de processamento de um sinal multicanais pode ser implementado em hardware ou em software. A implementação pode ser 5 feita em meio de armazenamento digital, em particular em disquete ou CD, com sinais de controle de leitura eletrônica capazes de cooperar com um sistema de computador programável, de maneira a executar o método. Em geral, a invenção, portanto, também consiste de um produto de programa de computador com código de programa 10 armazenado em portador com leitura por máquina para a realização do método da invenção, quando o produto de programa de computador é processado em um computador. Em outras palavras, a invenção pode, portanto, ser realizada como um programa de computador com código de programa para a realização do método, quando o programa 15 de computador é processado em um computador.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Equipamento para o processamento de um sinal multicanais, caracterizado pelo fato de que o sinal multicanais é representado por um bloco de valores espectrais, cada qual para pelo menos dois canais, compreendendo:

meio (12) para a determinação de uma similaridade entre um primeiro de dois canais e um segundo de dois canais, compreendendo o fato de que o meio (12) para determinação é formado para calcular um primeiro ganho de predição de uma predição do bloco do primeiro canal e um segundo ganho de predição de uma predição do bloco do segundo canal, ou os primeiros coeficientes de reflexão para um primeiro filtro de predição para o primeiro canal e os segundos coeficientes de reflexão para o segundo filtro de predição do segundo canal, e para obter (12c) a similaridade usando o primeiro ganho de predição e o segundo ganho de predição ou usando os primeiros coeficientes de reflexão e os segundos coeficientes de reflexão;

meio (16) para a realização de uma filtração de predição, compreendendo o fato de que o meio para a realização é formado para usar um filtro de predição comum para bloco de valores espectrais do primeiro canal e o bloco de valores espectrais do segundo canal para a realização da

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2/5 filtração de predição, caso uma similaridade seja maior do que um limite de similaridade, ou usar dois diferentes filtros de predição para a realização da filtração de predição, caso uma similaridade seja menor do que um limite de similaridade.

2. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio (16) para a realização é formado para produzir valores espectrais residuais como resultado da predição, e onde o equipamento ainda compreende:

meio (20) para codificar em conjunto valores espectrais residuais ou valores do primeiro canal derivados dos valores espectrais residuais, e valores espectrais residuais ou valores do segundo canal derivados

dos valores espectrais residuais, se a similaridade for maior do que uma similaridade limite. 3. Equipamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a

codificação conjunta é uma codificação mid/side.

4. Equipamento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o meio (20) para codificação conjunta é formado para calcular um sinal intermediário com base na soma do primeiro e do segundo canais, e calcular um sinal lateral com base na diferença do primeiro e do segundo canais.

5. Equipamento, de acordo com qualquer uma

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3/5 das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o bloco de valores espectrais de um canal representa um espectro de período curto desse canal, ou onde o bloco de valores espectrais inclui uma pluralidade de sinais de passagem de banda para uma pluralidade de sub-bandas.

6. Equipamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o meio (16) para a realização é formado para realizar um processamento TNS.

7. Equipamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o meio (12) para a determinação é formado para calcular uma correlação cruzada do primeiro e do segundo canais.

8. Equipamento, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o meio (16) para realização é formado para usar um filtro de predição simples se o primeiro ganho de predição e o segundo ganho de predição diferirem de menos ou igual a três por cento.

9. Equipamento, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o meio (16) para realização é formado para usar, como filtro comum de predição, um filtro de predição cujos coeficientes se derivam do bloco de valores espectrais que contêm mais energia do que o outro bloco de valores espectrais.

10. Equipamento, de acordo com qualquer uma

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4/5 das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o meio (16) para realização é formado para realizar um cálculo de autocorrelação e um cálculo LPC usando o algoritmo Levinson-Durbin no bloco de valores espectrais para a predição na freqüência, de maneira a obter coeficientes Parcor ou coeficientes de reflexão, assim como um ganho de predição, e para filtrar o bloco de valores espectrais com os coeficientes Parcor para obter valores espectrais residuais.

11. Método para o processamento de um sinal multicanais, caracterizado pelo fato de que o sinal multicanais é representado por um bloco de valores espectrais, cada qual para pelo menos dois canais, compreendendo as etapas de:

determinar (12) uma similaridade entre um primeiro de dois canais e um segundo de dois canais calculando um primeiro ganho de predição de uma predição do bloco do primeiro canal e um segundo ganho de predição de uma predição do bloco do segundo canal, de maneira a obter (12c) a similaridade do primeiro ganho de predição e o segundo ganho de predição, ou calculando os primeiros coeficientes de reflexão para um primeiro filtro de predição para o primeiro canal e os segundos coeficientes de reflexão para um segundo filtro de predição do segundo canal, de maneira a obter a similaridade usando os primeiros coeficientes de

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5/5 reflexão e os segundos coeficientes de reflexão;

realizar uma filtração de predição com um filtro comum de predição para o bloco de valores espectrais do primeiro canal e o bloco de valores espectrais do segundo canal se uma similaridade for maior do que uma similaridade limite, ou realizar uma filtração de predição com dois diferentes filtros de predição para o bloco de valores espectrais do primeiro canal e o bloco de valores espectrais do segundo canal se uma similaridade for menor do que uma similaridade limite.