EP0787416B1 - Procede de mesure de la fidelite de signaux audio stereophoniques et procede de reconnaissance de signaux audio stereophoniques codes ensemble - Google Patents

Procede de mesure de la fidelite de signaux audio stereophoniques et procede de reconnaissance de signaux audio stereophoniques codes ensemble Download PDF

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EP0787416B1
EP0787416B1 EP95935930A EP95935930A EP0787416B1 EP 0787416 B1 EP0787416 B1 EP 0787416B1 EP 95935930 A EP95935930 A EP 95935930A EP 95935930 A EP95935930 A EP 95935930A EP 0787416 B1 EP0787416 B1 EP 0787416B1
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stereophonic
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subband
reference signal
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Jürgen HERRE
Christian Schmidmer
Karlheinz Brandenburg
Dieter Seitzer
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Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/007—Two-channel systems in which the audio signals are in digital form
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control

Definitions

  • the present application is concerned with a first aspect using a method of measuring the conservation of stereophonic Audio signals when using a processing technique or coding technology on stereophonic signals.
  • the present deals Invention with a method for detection together processed or coded stereophonic audio signals.
  • Stereo coding of stereophonic audio signals used.
  • a known coding technique of this type is the so-called "intensity stereo technique".
  • intensity stereo technology there may be audible distortion in the stereo image come. It is therefore of interest to use a metrological To enable detection of such distortions.
  • coded and then decoded Signal to understand whether this by using a common stereo coding technique has been encoded.
  • Spectral values of each corresponding channels for example the left one or for example the right channel in the case of a Two-channel stereo signal from matching
  • Subbands of both the transformed coding error-prone Signals as well as the transformed coding error-free Signals are generated using a listening threshold compared with each other, the listening threshold is determined by psychoacoustic calculations.
  • This Comparison of the spectral values of the corresponding ones Channels form the basis for determining a similarity measure, based on this, the type of coding to be selected is set.
  • WO-A-8908357 describes a method for quantitative Real-time detection of the audibility of interference at the Coding of audio signals known, in which a to be compared, processed audio signal, for example, by Coding and subsequent decoding is obtained with the original signal is correlated to the signal delay of a signal processing system, whereupon taking into account the difference between the signals to be compared the determined signal delay time in Time range is formed. Then the spectral composition both the original signal and the difference signal educated. From the spectral composition of the The original signal becomes the listening threshold of the human Ear and with the spectral composition of the Difference signal compared. Those exceeding the listening threshold Spectral ranges of the difference signal are used for quantitative recording of the audibility of disorders in the Signal processing.
  • the present The invention is therefore based on the object of a method for Measurement of the preservation of stereophonic audio signal properties when using a coding technique on stereophonic signals to accomplish.
  • the present invention is based on the object a method for recognizing commonly coded stereophones Specify audio signals.
  • the method to be described now according to the first aspect of the invention is used to measure the conservation of stereophonic Audio signal properties when using a coding technique to stereophonic signals and is used in particular for Measurement of the preservation of psychoacoustic parameters that in the case of using a common stereo coding technique are important for an undisturbed stereo image.
  • a signal to be tested X 'with the channels L' and R 'is due to a stereophonic signal X with channels L and R is formed by coding and subsequent decoding.
  • a common Stereo coding technique preferably the intensity stereo coding technique, applied.
  • the signal to be tested X 'and the reference signal X are delay-compensated Form inputs of imaging circuits 1 supplied, which a time / frequency mapping of the signal to be tested X ' and carry out the reference signal X.
  • imaging circuits 1 are per se in the prior art known and can by a filter bank or by a Transformation circuit with subsequent grouping of the Output values must be implemented.
  • the FFT the fast Fourier transform
  • an evaluation block 3 to which the signal parameters Gi ', Gi are supplied the respective subband i belonging signal parameters Gi, Gi 'compared with each other. From this comparison, it is clarified in detail below on the preservation of the stereophonic audio signal properties or the interference with the stereo sound image the coding technology used closed.
  • the size of the subbands by the mapping circuits 1, is preferably according to the Frequency resolution of the human hearing system or according to the so-called "Bark" scale.
  • the signal parameters Gi, Gi ' comprise the correlation coefficient k i , which indicates the correlation of the spectral data of the individual channels for the respective subbands i on the one hand in the case of the signal X' to be tested and on the other hand in the case of the reference signal X.
  • the signal parameters Gi, Gi ' comprise the level differences dL i , that is to say the differences in the levels of the spectral data of the left and right channels for the respective subbands i both for the reference signal X and for the signal X' to be tested.
  • the level differences are determined according to the following equation:
  • the evaluation block 3 evaluates the preservation of the stereophonic audio signal properties by comparing the signal parameters belonging to the same subband i. If there are deviations in the level differences dL '/ i, dL i , between the signal X' to be tested and the reference signal X, it can be concluded from this that the coding in the test signal is impaired or the stereo sound image is disturbed by the coding method used.
  • the correlation coefficient k i of the signal X 'to be tested for a sub-band i under consideration is significantly higher than the corresponding correlation coefficient k i for the same sub-band of the reference signal X, it can be used to use a common stereo coding technique, in particular the intensity stereo coding getting closed.

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Abstract

Afin de mesurer la fidélité de signaux audio stéréophoniques, on utilise un signal stéréophonique comme signal de référence (X), et un signal à contrôler (X') est crée par traitement du signal de référence (X), par exemple par codage puis décodage du signal de référence (X). Les deux signaux (X, X') sont transformés dans la plage de fréquences afin de créer des données spectrales représentatives de bandes partielles correspondantes (i). On détermine les valeurs (Gi; Gi') pour chaque bande partielle (i) tant du signal de référence (X) que du signal à contrôler (X') à partir des données spectrales des canaux (G, D) du signal de référence ou du signal de contrôle. On tire des conclusions sur la fidélité des signaux audio stéréophoniques traités ou codés par une technique de traitement ou de codage donnée à partir de la comparaison des valeurs caractéristiques (Gi, Gi') des signaux appartenant à la même bande partielle (i).

Claims (13)

  1. Procédé de mesure de la fidélité de propriétés de signaux audio stéréophoniques lors de l'application d'une technique de traitement à des signaux stéréophoniques, avec les étapes suivantes consistant à:
    préparer un signal stéréophonique comme signal de référence (X),
    traiter le signal stéréophonique à l'aide de la technique de traitement, pour préparer un signal à tester (X') dérivé de ce dernier,
    transformer le signal de référence (X) et le signal à tester (X') à la plage de fréquence, pour créer des données spectrales représentatives de bandes partielles concernées,
    déterminer des grandeurs de signal caractéristiques (Gi) pour chaque bande partielle du signal de référence (X), chaque fois partant des données spectrales des canaux (L, R) du signal de référence (X),
    déterminer des grandeurs de signal caractéristiques (Gi') pour chaque bande partielle du signal à tester (X'), chaque fois partant des données spectrales des canaux (L', R') du signal à tester (X'), et
    comparer entre elles les grandeurs de signal caractéristiques (Gi; Gi') appartenant à la même bande partielle (i), pour évaluer la fidélité des propriétés de signaux audio stéréophoniques avec cette technique de traitement.
  2. Procédé suivant la revendication 1, dans lequel l'étape de traitement du signal stéréophonique à l'aide de la technique de traitement pour préparer un signal à tester (X') dérivé de ce dernier comprend l'étape suivante consistant à:
    coder et successivement décoder le signal stéréophonique à l'aide de la technique de codage pour la préparation du signal à tester (X').
  3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, dans lequel la grandeur de signal caractéristique comprend des coefficients de corrélation (ki) pour les bandes partielles (i) concernées.
  4. Procédé suivant la revendication 3, dans lequel le signal stéréophonique a deux canaux (L, R), et
    dans lequel les coefficients de corrélation (ki) pour chaque bande partielle (i) sont donnés par l'équation suivante:
    Figure 00190001
    où li;j et ri;j désignent la j-ième valeur spectrale dans le temps de la i-ième bande partielle dans le canal gauche ou droit (L, R).
  5. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la grandeur de signal caractéristique comprend des différences de niveau (dLi) pour les bandes partielles (i) concernées.
  6. Procédé suivant la revendication 5, dans lequel le signal stéréophonique a deux canaux (L, R), et
    dans lequel les différences de niveau (dLi) pour chaque bande partielle (i) sont données par l'équation suivante:
    Figure 00190002
    où li;j et ri;j désignent la j-ième valeur spectrale dans le temps de la i-ième bande partielle dans le canal gauche ou droit (L, R).
  7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la technique de codage est une technique de codage stéréo en commun.
  8. Procédé suivant la revendication 7, dans lequel la technique de codage est la technique de codage stéréo d'intensité.
  9. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 8, dans lequel les grandeurs des bandes partielles sont choisies selon la résolution de fréquence du système d'ouïe humain.
  10. Procédé de reconnaissance de signaux audio stéréophoniques traités ensemble, avec les étapes suivantes consistant à:
    préparer un signal stéréophonique comme signal de référence (X),
    traiter le signal stéréophonique à l'aide de la technique de traitement, pour préparer un signal à tester (X') dérivé de ce dernier,
    transformer le signal de référence (X) et le signal à tester (X') à la plage de fréquence, pour créer des données spectrales représentatives de bandes partielles concernées,
    déterminer des coefficients de corrélation (ki) pour chaque bande partielle du signal de référence (X), chaque fois partant des données spectrales des canaux (L, R) du signal de référence (X),
    déterminer des coefficients de corrélation (ki') pour chaque bande partielle du signal à tester (X'), chaque fois partant des données spectrales des canaux (L', R') du signal à tester (X'), et
    comparer entre eux les coefficients de corrélation (ki; ki') appartenant à la même bande partielle (i),
    reconnaítre des signaux audio stéréophoniques traités ensemble, lorsqu'au moins l'un des coefficients de corrélation (ki') du signal à tester (X') est sensiblement supérieur au coefficient de corrélation (ki) du signal de référence (X) pour la même bande partielle (i).
  11. Procédé suivent la revendication 10, dans lequel l'étape de traitement du signal stéréophonique à l'aide de la technique de traitement pour préparer un signal à tester (X') dérivé de ce dernier comprend l'étape suivante consistant à:
    coder et successivement décoder le signal stéréophonique à l'aide de la technique de codage pour la préparation du signal à tester (X').
  12. Procédé suivant la revendication 10 ou 11, caractérisé par le fait qu'il est reconnu des signaux audio stéréophoniques codés ensemble lorsqu'au moins l'un des coefficients de corrélation (ki') du signal à tester (X') est supérieur d'au moins 0,25 au coefficient de corrélation (ki) du signal de référence (X) pour la même bande partielle (i).
  13. Procédé suivant la revendication 10 ou 11, dans lequel le signal stéréophonique a deux canaux (L, R), et
    dans lequel les coefficients de corrélation (ki) pour chaque bande partielle (i) sont donnés par l'équation suivante:
    Figure 00210001
    où li;j et ri;j désignent la j-ième valeur spectrale dans le temps de la i-ième bande partielle dans le canal gauche ou droit (L, R).
EP95935930A 1994-10-18 1995-10-11 Procede de mesure de la fidelite de signaux audio stereophoniques et procede de reconnaissance de signaux audio stereophoniques codes ensemble Expired - Lifetime EP0787416B1 (fr)

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