CN1184382A - 处理数字信号的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理音频信号的方法,该音频信号在频域中用预先解压并以给定次序存储在存储区中的样本数N表示,所述方法包括由频域中代表该信号的一些样本计算时域中代表该信号的N个样本的第一阶段(2),涉及混合所计算的时间样本并用于固定被处理信号的广播频道号的第二阶段(4),以及校正可能削弱被处理信号的失真的第三阶段(6)。按照本发明,对于每一广播频道,在第一阶段和第三阶段期间使用同一存储区,以执行计算和所计算时间样本的存储。

Description

处理数字信号的方法

本发明涉及一种处理音频信号的方法，该音频信号是用频域中预先解压并以给定次序存储在存储区中的N个样本表示的，所述方法包括由频域中代表该信号的一些样本计算时域中代表该信号的N个样本的第一阶段，涉及混合所计算的时间样本并用于固定被处理信号的广播频道号的第二阶段，以及校正可能削弱被处理信号的失真的第三阶段。

图1示出一表示处理传送由五个不同声源输出的声音信息的音频信号的公知方法的流程图。该方法包括三个连续阶段，即第一阶段2，第二阶段4和第三阶段6。

第一阶段2包括：

-自左乘步骤10，用预先解压并存储在存储区12中的24位256个频率系数的cos/sin系数自左乘对应于由被处理信号传送的给定频率的每一频率样本；

-在第二存储区14中存储由自左乘步骤10获得的数字样本的步骤；

-计算步骤16，由存储在第二存储区14中的样本计算IFFT(逆快速富里叶变换)；

-将由计算步骤16、IFFT得到的时间样本传送到第二存储区14中的步骤；

-自右乘步骤18，用cos/sin系数乘以时间样本；

-将自右乘步骤18的结果传送到第一存储区12的步骤。

第二阶段4包含：

-混合时间样本的步骤，这些时间样本是由自右乘18得到的并存储在第一存储区12中；接着是在各自分配给广播频道的多个存储区22，24，26，28，30，32中以预定次序存储所述被混合的样本的步骤。

阶段6包含在将存储在存储区22，24，26，28，30，32中的混合样本分配给输出寄存器34，36，38，40，42和44之前将它们进行时间过滤(开窗)。

如可从图1中看到的，除了计算IFFT，阶段2的步骤10和18，外加阶段4和6需要在两个不同存储区之间传送被处理的数据。因此，在每一所述步骤期间，系数以规定次序从第一存储区读出，并以相应于线性增长频率值(或时间值)的次序存储在第二存储区中。所以，用于广播被处理信号的每一频道需要两个计算操作的存储区和一个在混合后存储系数的存储区。

举例说来，为使用两个广播频道必须采用四个不同的存储区，即两个工作存储区和两个储存存储区。假定系数由24位构成，所需总存储器大小是4×256×24位。

同样，为使用六个广播频道必须采用八个不同的存储区，即两个工作存储区和用于混合后的系数的六个储存存储区。则所需总存储器大小为8×256×24位。

本发明的目的是减少处理解压后的信号所需的存储区数目。

为此，对于每个广播频道，在按照本发明的方法的第一阶段和第三阶段期间使用同一存储区执行计算和所计算时间样本的储存。

这带来对处理信号所需存储空间的可观的节省，从而降低了成本和实现这种处理所需元件的尺寸。

以下参照附图作为非限定实例给出的描述将使本发明的其他特征和优点显而易见，附图中：

图1示出了如DolbyAC3标准中所采用的处理音频信号的公知方法的简图；

图2示意性地示出了使用两个广播频道的第一范例应用中本发明的处理方法；

图3通过流程图示出了图2的范例应用；

图4示意性地示出了使用两个广播频道的第二范例应用中本发明的处理方法；

图5通过流程图示出了图4的范例应用。

各图中完成同样功能的计算步骤以及存储区用同样的标号表示。

图1示意性地示出了处理音频信号的方法，该音频信号是用频域中预先解压并以给定次序存储在存储区12中的N个样本表示的。该方法被结合到音频数据解压缩的总过程中并包括由频域中代表该信号的一些样本计算时域中代表该信号的N个样本的第一阶段2，涉及混合所计算的时间样本并用于固定被处理信号的广播频道号的第二阶段4，以及校正可能削弱被处理信号的失真的第三阶段6。

按照本发明信号处理方法的第一重要特征，对于每一广播频道，在第一阶段2和第三阶段6期间使用同一存储区执行计算和所计算时间样本的储存。

通过修正的逆离散余弦变换(IMDCT)执行所述第一阶段2，而通过应用于每一广播频道的时间开窗执行第三阶段6。

图2示意性示出了用从输入存储区起始并在输出存储区结束的箭头表明本发明方法的连续步骤的图示说明，从输入存储区提取样本，并在该处理的每一步骤后将这些样本传送到输出存储区。所执行的计算阶段用标注在每箭头之上的标号指出。如图2所示，在第一阶段2和第三阶段6期间执行的计算步骤所用的输入和输出存储区是相同的。这也在图3用流程图作了图示，图3还表示出了本发明处理方法的阶段2以前的步骤D，其对应于通过两个广播频道中每一个传送的数字数据解压缩之后的存储。

图4示出了本发明处理方法的范例应用，在其中处理立体声信号。在这种情况下，如已知的，不是分别地传输两个声源所发出的两个信号，而是传输这些信号的和以及它们的差。如同在图2中，用从输入存储区起始在输出存储区结束的箭头表示连续步骤，从输入存储区提取样本，在该处理的每一步骤后样本被传送到输出存储区。在这种情况下，顺序解压缩所处理的两个音频信号并在计算IFFT之前分别存储在存储区12和存储区13中。开始时只有一个存储区是可用的。混合运算包括两种不同情况：

-为获得立体声效果而混合，在图4中用箭头6’表示，在步骤4以后将存储在一给定存储区中的样本拷贝到该同一存储区中；

-为获得单声道效果而混合，用箭头6表示，在步骤4以后将对应于两个广播频道的样本存储在同一存储区(12或13)中。在图4所示的实例中，在存储区12中执行混合。在开窗后和在将样本传送到输出寄存器之前通过将存储区22的内容拷贝到存储区13中获得单声道效果。

在这种情况下，如可在图5中看到的，图5中也示出了本发明处理方法的阶段2以前的步骤D，该步骤相应于经两个广播频道中的每一个传送的数字数据解压缩后的存储，在阶段2期间，存储区12和存储区13分别用于第一和第二频道。同样，在阶段6期间，同一存储区13用于这些频道之一，存储区22用于另一频道。为每频道所用的存储区总数仍是三个。

而且，在两个信号强相干的情况下，这使得对专用于广播两个源输出的信号之间的差的频道的编码所需的位数大大减少。在这种情况下，在开始IMDCT之前在两个不同的存储区中重构这两个频道。

采用此方法，节省的存储器尺寸等于前述现有技术方法所用存储器尺寸的16％。

本发明的方法还能够处理传送由至少五个不同声源顺序输出并在混合运算4后通过至少一个广播频道发射的音频信息的信号。此时，在混合各种源输出的信息的阶段4期间，在存储区中按照第一次序将样本排序，从而在应用于所述存储区的时间开窗步骤6期间，以线性上升的时间次序检索样本。

本发明的处理方法与所述现有技术方法相比能够可观地节省时间。这构成实质性的优点，尤其是在所用存储器尺寸计算时间有利的系统中。

Claims (5)

1、一种处理用预先解压缩并以给定次序存储在一存储区中的数字数据表示的信号的方法，所述方法包括第一阶段(2)，由频域中代表所述信号的样本数N计算时域中代表这一信号的样本数N；第二阶段(4)，包含将连续计算的时间样本混合并用于选择被处理信号的广播频道号；及第三阶段(6)，校正可能削弱被处理信号的失真，其中对于每一广播频道，在第一阶段(2)和第三阶段(6)期间使用同一存储区来执行所述时间样本的计算和存储。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于通过修正的逆余弦变换执行所述第一阶段(2)。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于通过应用于每一广播频道的时间开窗执行第三阶段(6)。

4、如权利要求1至3所述的方法，其特征在于所述被处理信号传送由至少五个不同声源连续输出和在混合操作后通过至少一个广播频道发射的音频信息。

5、如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于在混合阶段(4)期间，在存储区中这样来对样本排序，在应用于所述存储区的时间开窗阶段(6)期间，以线性上升的时间次序检索样本。

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