ES2565394T3 - Aparato, método y programa informático para evitar artefactos de recorte - Google Patents

Aparato, método y programa informático para evitar artefactos de recorte Download PDF

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Abstract

Un aparato de codificación de audio (100, 200) que comprende: un codificador (122) para codificar un segmento de tiempo de una señal de audio de entrada a codificar para obtener un segmento de señal codificado correspondiente; un decodificador (132) para decodificar el segmento de señal codificado para obtener un segmento de señal redecodificado; y un detector de recorte (142) para analizar el segmento de señal re-decodificado con respecto a al menos uno de un recorte de señal real o un recorte de señal perceptible y para generar una alerta de recorte correspondiente; en donde el codificador está configurado además para codificar otra vez el segmento de tiempo de la señal de audio con al menos un parámetro de codificación modificado dando como resultado una probabilidad de recorte reducida en respuesta a la alerta de recorte, el al menos un parámetro de codificación modificado provoca que el codificador modifique un procedimiento de redondeo en un cuantificador al seleccionar un umbral de cuantificación más pequeño para un coeficiente de frecuencia.

Description

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Aparato, metodo y programa informatico para evitar artefactos de recorte
DESCRIPCION
En las cadenas de produccion y entrega de contenido de audio actuales el contenido principal disponible digitalmente (flujo de PCM) se codifica por ejemplo por un codificador de AAC profesional en el sitio de creacion de contenido. A continuacion el flujo de bits de ACC resultante se hace disponible para compra, por ejemplo por medio del almacen de musica de iTunes de Apple. Tiene lugar en casos raros que algunas muestras de pCm decodificadas se “recortan”, lo que significa que dos o mas muestras consecutivas alcanzaron el nivel maximo que puede representarse por la resolucion de bits subyacente (por ejemplo 16 bits) de una representacion de punto fijo cuantificada uniformemente (PCM) para la forma de onda de salida. Esto puede conducir a artefactos audibles (chasquidos o distorsion breve). Puesto que esto sucede en el lado del decodificador, no hay manera de resolver el problema despues de que el contenido ha sido entregado. La unica manera de manejar este problema en el lado del decodificador sena crear un “complemento” para decodificadores que proporcionen funcionalidad anti-recorte. Tecnicamente, esto significana una modificacion de la distribucion de energfa en las sub-bandas (sin embargo, solamente en un modo directo, esto es, no habna ningun bucle de iteracion que tenga en cuenta el modelo psicoacustico...). Suponiendo que una senal de audio en la entrada del codificador esta por debajo del umbral de recorte, las razones para el recorte en un codificador de audio perceptual moderno son multiples. En primer lugar, el codificador de audio aplica cuantificacion a la senal transmitida que esta disponible en una descomposicion de frecuencia de la forma de onda de entrada para reducir la velocidad de datos de transmision. Los errores de cuantificacion en el dominio de frecuencia dan como resultado desviaciones pequenas en la amplitud y fase de la senal con respecto a la forma de onda original. Si los errores de amplitud o fase se suman constructivamente, la amplitud resultante en el dominio de tiempo puede ser temporalmente mas alta que la forma de onda original. En segundo lugar los metodos de codificacion parametricos (por ejemplo, replicacion de banda espectral, SBR) parametrizan la potencia de la senal de una manera mas bien burda. La informacion de fase se omite. Consecuentemente, la senal en el lado del receptor se regenera solamente con la potencia correcta pero sin conservacion de la forma de onda. Las senales con una amplitud cercana a escala completa son propensas a recorte.
Puesto que en la representacion de flujo de bits comprimida el intervalo dinamico de la descomposicion de frecuencia es mucho mas grande que un intervalo de PCM de 16 bits tfpico, el flujo de bits puede portar niveles de senal mas altos. Consecuentemente, el recorte real aparece solamente, cuando la senal de salida de los decodificadores se convierte (y se limita) a una representacion de PCM de punto fijo.
Sena deseable impedir la aparicion de recorte en el decodificador proporcionando una senal codificada al decodificador que no muestre recorte, de tal manera que no haya necesidad de implementar una prevencion de recorte en el decodificador. En otras palabras, sena deseable si el decodificador pudiera realizar decodificacion convencional sin tener que procesar la senal con respecto a prevencion de recorte. En particular, muchos decodificadores estan ya desplegados hoy en dfa y estos decodificadores tendnan que actualizarse para beneficiarse de una prevencion de recorte en el lado del decodificador. Ademas, una vez que ha tenido lugar el recorte (esto es, la senal de audio a codificar se ha codificado de una manera que es propensa a la aparicion de recorte), alguna informacion puede perderse de manera irrecuperable de tal manera que incluso un codificador posibilitado con prevencion de recorte puede tener que recurrir a extrapolar o interpolar la porcion de senal recortada basandose en las porciones de senal anteriores y/o posteriores.
Un codificador para evitar la aparicion de recorte se desvela en
http://www.hydrogenaudio.org/forums/ index.php?showtopic=53537.
De acuerdo con una realizacion, se proporciona un aparato de codificacion de audio. El aparato de codificacion de audio comprende un codificador, un decodificador y un detector de recorte. El codificador esta adaptado para codificar un segmento de tiempo de una senal de audio de entrada a codificar para obtener un segmento de senal codificado correspondiente. El decodificador esta adaptado para decodificar el segmento de senal codificado para obtener un segmento de senal re-decodificado. El detector de recorte esta adaptado para analizar el segmento de senal re-decodificado con respecto a al menos uno de un recorte de senal real o un recorte de senal perceptible. El detector de recorte esta tambien adaptado para generar una alerta de recorte correspondiente. El codificador esta configurado ademas para codificar otra vez el segmento de tiempo de la senal de audio con al menos un parametro de codificacion modificado dando como resultado una probabilidad de recorte reducida en respuesta a la alerta de recorte.
En una realizacion adicional, se proporciona un metodo para codificacion de audio. El metodo comprende codificar un segmento de tiempo de una senal de audio de entrada a codificar para obtener un segmento de senal codificado correspondiente. El metodo comprende ademas decodificar el segmento de senal codificada para obtener un segmento de senal re-decodificado. El segmento de senal re-decodificado se analiza con respecto a al menos uno de un recorte de senal real o perceptual. En el caso de que se detecte un recorte de senal real o perceptual dentro
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Una realizacion adicional proporciona un programa informatico para implementar el metodo anterior cuando se ejecuta en un ordenador o un procesador de senal.
Las realizaciones de la presente invencion estan basadas en el entendimiento que cada segmento de tiempo codificado puede verificarse con respecto a cuestiones de recorte potenciales casi inmediatamente decodificando el segmento de tiempo otra vez. La decodificacion es sustancialmente menos elaborada computacionalmente que la codificacion. Por consiguiente, la tara de procesamiento provocada por la decodificacion adicional es comunmente aceptable. El retardo introducido por la decodificacion adicional es tambien aceptable comunmente, por ejemplo para aplicaciones multimedia de flujo continuo (por ejemplo, radio por internet): siempre que una codificacion repetida del segmento de tiempo no sea necesaria, esto es, siempre que no se detecte ningun recorte potencial en el segmento de tiempo re-decodificado de la senal de audio de entrada, el retardo es aproximadamente un segmento de tiempo, o ligeramente mas de un segmento de tiempo. En el caso de que el segmento de tiempo tenga que codificarse otra vez, debido a que se ha identificado un problema de recorte potencial en un segmento de tiempo, el retardo se incrementa. No obstante, el retardo maximo tfpico que debe esperarse y tenerse en cuenta es comunmente todavfa relativamente corto.
Se describiran a continuacion realizaciones preferidas de la presente invencion, en las cuales:
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques esquematico de un aparato de codificacion de audio de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invencion;
La Figura 2 muestra un diagrama de bloques esquematico de un aparato de codificacion de audio de acuerdo con realizaciones adicionales de la presente invencion;
La Figura 3 muestra un diagrama de flujo esquematico de un metodo para codificacion de audio de acuerdo con al menos algunas realizaciones de la presente invencion;
La Figura 4 ilustra esquematicamente un concepto de prevencion de recorte en dominio de frecuencia al modificar un area de frecuencia que contribuye a la mayor parte de la energfa a una senal global emitida por un decodificador; y
La Figura 5 ilustra esquematicamente un concepto de prevencion de recorte en dominio de frecuencia al modificar un area de frecuencia que es perceptualmente menos relevante.
Como se ha explicado anteriormente, las razones para recorte en un codificador de audio perceptual moderno son multiples. Incluso cuando se asume una senal de audio en la entrada del codificador que esta por debajo del umbral de recorte, una senal decodificada puede, no obstante, mostrar comportamiento de recorte. Para reducir la velocidad de datos de transmision, el codificador de audio puede aplicar cuantificacion a la senal transmitida que esta disponible en una descomposicion de frecuencia de la forma de onda de entrada. Los errores de cuantificacion en el dominio de frecuencia dan como resultado desviaciones pequenas de la amplitud de la senal decodificada con respecto a la forma de onda original. Otra fuente posible para diferencias entre la senal original y la senal decodificada pueden ser metodos de codificacion parametricos (por ejemplo, Replicacion de Banda Espectral, SBR) que parametrizan la potencia de la senal de una manera bastante burda. Consecuentemente, la senal decodificada en lado del receptor se regenera solamente con la potencia correcta pero sin conservacion de forma de onda. Las senales con una amplitud cercana a la escala completa son propensas a recorte.
La nueva solucion al problema es combinar tanto el codificador como el decodificador a un sistema de “codec” que ajusta automaticamente el proceso de codificacion en una base por segmento/trama de una manera que se elimina el “recorte” anteriormente descrito. Este nuevo sistema consiste en un codificador que codifica el flujo de bits y antes de que este flujo de bits se emita, un decodificador decodifica constantemente este flujo de bits en paralelo para monitorizar si tiene lugar algun “recorte”. Si tiene lugar tal recorte, el decodificador activara el codificador para realizar una recodificacion de ese segmento/trama (o varias tramas consecutivos) con diferentes parametros de tal manera que ya no tenga lugar ningun recorte.
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques esquematico de un aparato de codificacion de audio 100 de acuerdo con las realizaciones. La Figura 1 tambien ilustra esquematicamente una red 160 y un decodificador 170 en un extremo de recepcion. El aparato de codificacion de audio 100 esta configurado para recibir una senal de audio original, en particular un segmento de tiempo de una senal de audio de entrada. La senal de audio original puede proporcionarse, por ejemplo, en un formato de modulacion de codigo de impulso (PCM), pero otras representaciones de la senal de audio original son tambien posibles. El aparato de codificacion de audio 100 comprende un
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codificador 122 para codificar el segmento de tiempo y para producir un segmento de senal codificado correspondiente. La codificacion del segmento de tiempo realizada por el codificador 122 puede estar basada en un algoritmo de codificacion de audio, comunmente con el fin de reducir la cantidad de datos requeridos para almacenar o transmitir la senal de audio. El segmento de tiempo puede corresponder a una trama de la senal de audio original, a una “ventana” de la senal de audio original, a un bloque de la senal de audio original, o a otra seccion temporal de la senal de audio original. Dos o mas segmentos se pueden solapar entre st
El segmento de senal codificada se envfa normalmente mediante la red 160 al decodificador 170 en el extremo de recepcion. El decodificador 170 esta configurado para decodificar el segmento de senal codificado recibido y para proporcionar un segmento de senal decodificado correspondiente que a continuacion se puede hacer pasar a procesamiento adicional, tal como conversion de digital a audio, amplificacion y a un dispositivo de salida (altavoz, auriculares, etc.).
La salida del codificador 122 esta tambien conectada a una entrada del decodificador 132, ademas de a una interfaz de red para conectar el aparato de codificacion de audio 100 con la red 160. El decodificador 132 esta configurado para decodificar el segmento de senal codificado y para generar un segmento de senal re-decodificado correspondiente. Idealmente, el segmento de senal re-decodificado debe ser identico al segmento de tiempo de la senal original. Sin embargo, ya que el codificador 122 puede configurarse para reducir significativamente la cantidad de datos y tambien por otras razones, el segmento de senal re-decodificado puede diferir del segmento de tiempo de la senal de audio de entrada. En la mayona los casos, estas diferencias son diffcilmente notables, pero en algunos casos las diferencias pueden dar como resultado alteraciones audibles dentro del segmento de senal re- decodificado, en particular cuando la senal de audio representada por el segmento de senal re-decodificado muestra un comportamiento de recorte.
El detector de recorte 142 esta conectado a una salida del decodificador 132. En caso de que el detector de recorte 132 encuentre que la senal de audio re-decodificada contiene una o mas muestras que pueden interpretarse como recorte, emite una alerta de recorte mediante la conexion trazada como la lmea de puntos al codificador 122 que provoca que el codificador 122 codifique el segmento de tiempo de la senal de audio original otra vez, pero esta vez con al menos un parametro de codificacion modificado, tal como una ganancia global reducida o una ponderacion de frecuencia modificada en la cual al menos un area o banda de frecuencia se atenua en comparacion con la ponderacion de frecuencia usada previamente. El codificador 122 emite un segundo segmento de senal codificado que sustituye el segmento de senal codificado previo. La transmision del segmento de senal codificado previo mediante la red 160 puede retardarse hasta que el detector de recorte 142 haya analizado el segmento de senal re- decodificado correspondiente y no haya encontrado ningun recorte potencial. De esta manera, solamente los segmentos de senal codificados se envfan al extremo de recepcion que se ha verificado con respecto a la aparicion de recorte potencial.
Opcionalmente, el decodificador 132 o el detector de recorte 142 determinaran la audibilidad de tal recorte. En caso de que el efecto de recorte se encuentre debajo de un cierto umbral de audibilidad, el decodificador continuara sin modificacion. Los siguientes metodos para cambiar parametros son factibles:
• Metodo simple: reducir ligeramente la ganancia de ese segmento/trama (o varias tramas consecutivas) en la etapa de entrada del codificador por un factor independiente de frecuencia constante que evita el recorte en la salida de los decodificadores. La ganancia puede adaptarse en cada trama de acuerdo con las propiedades de senal. Si es necesario, pueden realizarse una o mas iteraciones con ganancias disminuidas, ya que puede no ser determinante que una reduccion del nivel en la entrada del codificador siempre conduzca a una reduccion del nivel en la salida del decodificador: como puede ser el caso, el codificador podna seleccionar diferentes etapas de cuantificacion que pueden tener un efecto desfavorable con respecto al recorte.
• Metodo Avanzado N.° 1: realiza una re-cuantificacion en el dominio de frecuencia en aquellas areas de frecuencia que contribuyen con la mayor parte de la energfa a la senal global o en las frecuencias que son perceptualmente menos relevantes. Si el recorte se provoca por errores de cuantificacion, dos metodos son apropiados:
a) modificar el procedimiento de redondeo en el cuantificador para seleccionar el umbral de cuantificacion mas pequeno para el coeficiente de frecuencia que porta la contribucion de potencia mas alta en la banda de frecuencia que se supone que contribuye en su mayona al problema de recorte.
b) incrementar la precision de cuantificacion en una cierta banda de frecuencia para reducir la cantidad de error de cuantificacion
c) repetir las etapas a) y b) hasta que se determine el comportamiento libre de recorte en el codificador
• Metodo Avanzado N.° 2 (este metodo es similar a una reduccion de factor de cresta en sistemas basados en OFDM (multiplexacion por division ortogonal de frecuencia):
a) introducir cambios pequenos (inaudibles) en la amplitud y fase de todas las sub-bandas / o un subconjunto
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de las mismas para reducir la amplitud pico
b) determinar la audibilidad de la modificacion introducida
c) verificar la reduccion de la amplitud pico en el dominio de tiempo
d) repetir las etapas a) a c) hasta que la amplitud pico de la senal de tiempo este por debajo del umbral
requerido
De acuerdo con un aspecto del aparato de codificacion de audio propuesto, se proporciona una solucion “automatica” al problema en donde ninguna interaccion humana es necesaria mas que para impedir que suceda el error descrito anteriormente. En lugar de disminuir el volumen global de la senal completa, el volumen se reduce solamente para segmentos cortos de la senal, limitando el cambio de volumen global de la senal completa.
La Figura 2 muestra un diagrama de bloques esquematico de un aparato de codificacion de audio 200 de acuerdo con realizaciones adicionales posibles. El aparato de codificacion de audio 200 es similar al aparato de codificacion de audio 100 ilustrado esquematicamente en la Figura 1. Ademas de los componentes ilustrados en la Figura 1, el aparato de codificacion de audio 200 de la Figura 2 comprende un segmentador 112, una memoria intermedia de segmento de senal de audio 152 y una memoria intermedia de segmentos codificados 154. El segmentador 142 esta configurado para dividir la senal de audio original entrante en segmentos de tiempo. Los segmentos de tiempo individuales se proporcionan al codificador 122 y tambien a la memoria intermedia del segmento de senal de audio 152 que esta configurada para almacenar temporalmente el segmento o segmentos de tiempo que se procesan actualmente por el codificador 122. Interconectado entre la salida del segmentador 142 y las entradas del codificador 122 y de la memoria intermedia de senal de audio 152 se encuentra un selector 116 que esta configurado ya sea para seleccionar un segmento de tiempo proporcionado por el segmentador 142 o un segmento de tiempo previo almacenado proporcionado por la memoria intermedia del segmento de senal de audio a la entrada del codificador 122. El selector 116 se controla por una senal de control emitida por el detector de recorte 142 de tal manera que en el caso de que el segmento de senal re-decodificado muestre comportamiento de recorte potencial, el selector 116 selecciona la salida de la memoria intermedia del segmento de senal de audio 142 para que el segmento de tiempo previo se codifique otra vez utilizando al menos un parametro de codificacion modificado.
La salida del codificador 122 esta conectada a la entrada del decodificador 132 (como es el caso para el aparato de codificacion de audio 100 mostrado esquematicamente en la Figura 1) y tambien a una entrada de la memoria intermedia de segmento codificado 154. La memoria intermedia de segmento codificado 154 esta configurada para almacenar temporalmente el segmento de senal codificado pendiente de su decodificacion realizada por el decodificador 132 y el analisis de recorte realizado por el detector de recorte 142. El aparato de codificacion de audio 200 comprende ademas un conmutador 156 o elemento de liberacion conectado a una salida de la memoria intermedia de segmento codificado 154 y a la interfaz de red del aparato de codificacion de audio 200. El conmutador 156 se controla por una senal de control adicional emitida por el detector de recorte 142. La senal de control adicional puede ser identica a la senal de control para controlar el selector 116 o la senal de control adicional puede obtenerse de dicha senal de control o la senal de control puede obtenerse de la senal de control adicional.
En otras palabras, el aparato de codificacion de audio 200 de la Figura 2 puede comprender un segmentador 112 para dividir la senal de audio de entrada para obtener al menos el segmento de tiempo. El aparato de codificacion de audio puede comprender ademas una memoria intermedia del segmento de senal de audio 152 para almacenar en memoria intermedia el segmento de tiempo de la senal de audio de entrada como un segmento almacenado en memoria intermedia mientras que el segmento de tiempo se codifica por el codificador y el segmento de senal codificada correspondiente se re-decodifica por el decodificador. La alerta de recorte puede provocar condicionalmente que el segmento almacenado en memoria intermedia de la senal de audio de entrada se alimente al codificador otra vez para que se codifique con el al menos un parametro de codificacion modificado. El aparato de codificacion de audio puede comprender ademas un selector de entrada para el codificador que esta configurado para recibir una senal de control desde el detector de recorte 142 y para seleccionar uno del segmento de tiempo y el segmento almacenado en memoria intermedia dependiendo de la senal de control. Por consiguiente, el selector 116 puede tambien ser parte del codificador 122, de acuerdo con algunas realizaciones. El aparato de codificacion de audio puede comprender ademas una memoria intermedia de segmentos codificados 154 para almacenar en memoria intermedia el segmento de senal codificado mientras se re-decodifica por el decodificador 132 antes de que se emita por el aparato de codificacion de audio de tal manera que pueda sustituirse por un segmento de senal codificado posterior potencial que se ha codificado utilizando el al menos un parametro de codificacion modificado.
La Figura 3 muestra un diagrama de flujo esquematico de un metodo para codificacion de audio que comprende una etapa 31 para codificar un segmento de tiempo de una senal de audio de entrada a codificar. Como resultado de la etapa 31, se obtiene un segmento de senal codificado correspondiente. Todavfa en el extremo de transmision, el segmento de senal codificado se decodifica otra vez para obtener un segmento de senal re-decodificado, en la etapa 32 del metodo. El segmento de senal re-decodificado se analiza con respecto a al menos uno de un recorte de senal real o perceptual, como se indica esquematicamente en la etapa 34. El metodo tambien comprende una etapa 36 durante la cual se genera una alerta de recorte correspondiente en caso de que se haya encontrado durante la etapa 34 que el segmento de senal re-decodificado contiene una o mas muestras de audio potencialmente de recorte.
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Dependiendo de la alerta de recorte, la codificacion del segmento de tiempo de la senal de audio de entrada se repite con al menos un parametro de codificacion modificado para reducir la probabilidad de recorte en la etapa 38 del metodo.
El metodo puede comprender ademas dividir la senal de audio de entrada para obtener al menos el segmento de tiempo de la senal de audio de entrada. El metodo puede comprender ademas almacenar en memoria intermedia el segmento de tiempo de la senal de audio de entrada como un segmento almacenado en memoria intermedia mientras el segmento de tiempo se codifica y el segmento de senal codificado correspondiente se re-decodifica. El segmento almacenado en memoria intermedia puede a continuacion codificarse condicionalmente con el al menos un parametro de codificacion modificado en caso de que la deteccion de recorte haya indicado que la probabilidad de recorte esta por encima de un cierto umbral.
El metodo puede comprender ademas almacenar en memoria intermedia el segmento de senal codificado mientras se re-decodifica y antes de que se emita de tal manera que puede sustituirse por un segmento de senal codificado posterior potencial resultante de la codificacion del segmento de tiempo otra vez utilizando el al menos un parametro de codificacion modificado. La accion de repetir la codificacion puede comprender aplicar una ganancia global al segmento de tiempo por el codificador, en donde la ganancia global se determina basandose en el parametro de codificacion modificado.
La accion de repetir la codificacion puede comprender realizar una re-cuantificacion en el dominio de frecuencia en al menos un area de frecuencia seleccionada. La al menos un area de frecuencia seleccionada puede contribuir a la mayor parte de la energfa en la senal global o es perceptualmente menos relevante. De acuerdo con realizaciones adicionales del metodo para codificacion de audio, el al menos un parametro de codificacion modificado provoca una modificacion de un procedimiento de redondeo en una accion de cuantificacion de la codificacion. El procedimiento de redondeo puede modificarse por un area de frecuencia que porta la contribucion de energfa mas alta.
El procedimiento de redondeo puede modificarse por al menos uno de seleccionar un umbral de cuantificacion mas pequeno e incrementar la precision de cuantificacion. El metodo puede comprender ademas introducir cambios pequenos en al menos uno de la amplitud y fase a al menos un area de frecuencia para reducir una amplitud pico. Como alternativa, o ademas, se puede determinar la audibilidad de la modificacion introducida. El metodo puede comprender ademas una determinacion de amplitud pico con respecto a una salida del decodificador para verificar una reduccion de la amplitud pico en el dominio de tiempo. El metodo puede comprender ademas una repeticion de la introduccion de un cambio pequeno en al menos uno de la amplitud y fase y la verificacion de la reduccion de la amplitud pico en el dominio de tiempo. El metodo puede comprender ademas una repeticion de la introduccion de un cambio pequeno en al menos uno de la amplitud y fase y la verificacion de la reduccion de la amplitud pico en el dominio de tiempo hasta que la amplitud pico este por debajo de un umbral requerido.
La Figura 4 ilustra esquematicamente una representacion de dominio de frecuencia de un segmento de senal y el efecto del al menos un parametro de codificacion modificado de acuerdo con algunas realizaciones. El segmento de senal se representa en el dominio de frecuencia por cinco bandas de frecuencia. Observese que este es un ejemplo ilustrativo solamente de tal manera que el numero real de bandas de frecuencia puede ser diferente. Ademas, las bandas de frecuencia individuales no tienen que ser iguales en ancho de banda, sino que pueden tener ancho de banda incrementado con frecuencia incrementada, por ejemplo. En el ejemplo ilustrado esquematicamente en la Figura 4, el area o banda de frecuencia entre las frecuencias f2 y f3 es la banda de frecuencia con la amplitud y/o potencia mas alta en el segmento de senal disponible. Se supone que el detector de recorte 142 ha encontrado que hay probabilidad de recorte si el segmento de senal codificado se transmite tal cual al extremo de recepcion y se decodifica por medio del decodificador 170. Por consiguiente, de acuerdo con una estrategia, el area de frecuencia con la amplitud/potencia de senal mas alta se reduce en una cierta cantidad, como se indica en la Figura 4 por el area tramada y la flecha hacia abajo. Aunque esta modificacion del segmento de senal puede cambiar ligeramente la senal de audio de salida eventual, en comparacion con la senal de audio original, puede ser menos audible (especialmente sin comparacion directa a la senal de audio original) que un evento de recorte.
La Figura 5 ilustra esquematicamente una representacion de dominio de frecuencia de un segmento de senal y el efecto del al menos un parametro de codificacion modificado de acuerdo con algunas realizaciones alternativas. En este caso, no es el area de frecuencia mas intensa la que se somete a la modificacion antes de la codificacion repetida del segmento de senal de audio, sino el area de frecuencia que es perceptualmente menos importante, por ejemplo de acuerdo con una teona o modelo psicoacustico. En el caso ilustrado, el area/banda de frecuencia entre las frecuencias f3 y f4 esta proxima al area/banda de frecuencia relativamente intensa entre f2 y f3. Por consiguiente, el area de frecuencia entre f3 y f4 comunmente se considera enmascarada por las dos areas de frecuencia adyacentes que contienen contribuciones de senal significativamente mas altas. No obstante, el area de frecuencia entre f3 y f4 puede contribuir a la presencia de un evento de recorte en el segmento de senal decodificado. Al reducir la amplitud/potencia de senal para el area de frecuencia enmascarada entre f3 y f4, la probabilidad de recorte puede reducirse bajo un umbral deseado sin que la modificacion sea excesivamente audible o perceptual para un oyente.
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Aunque se han descrito algunos aspectos en el contexto de un aparato, es evidente que estos aspectos tambien representan una descripcion del metodo correspondiente, en donde un bloque o dispositivo corresponde a una etapa del metodo o una caractenstica de una etapa del metodo. Analogamente, los aspectos descritos en el contexto de una etapa de metodo tambien representan una descripcion de una unidad o elemento o caractenstica correspondiente de un aparato correspondiente.
La senal descompuesta inventiva puede almacenarse en un medio de almacenamiento digital o puede transmitirse en un medio de transmision tal como un medio de transmision inalambrico o un medio de transmision cableado tal como Internet.
Dependiendo de ciertos requerimientos de implementacion, las realizaciones de la invencion pueden implementarse en hardware o en software. La implementacion puede realizarse utilizando un medio de almacenamiento digital, por ejemplo un disco flexible, un DVD, un CD, un ROM, una PROM, una EPROM, una EEPROM o una memoria FLASH, que tiene senales de control que se pueden leer electronicamente almacenadas en el mismo, que cooperan (o pueden cooperar) con un sistema informatico programable de tal manera que se realiza el metodo respectivo.
Algunas realizaciones de acuerdo con la invencion comprenden un portador de datos no transitorio que tiene senales de control que se pueden leer electronicamente, que pueden cooperar con un sistema informatico programable de tal manera que se realiza uno de los metodos descritos en el presente documento.
En general, las realizaciones de la presente invencion pueden implementarse como un producto de programa informatico con un codigo de programa, el codigo de programa es operativo para realizar uno de los metodos cuando el producto de programa informatico se ejecuta en un ordenador. El codigo de programa puede por ejemplo almacenarse en un portador que legible por maquina.
Otras realizaciones comprenden el programa informatico para realizar uno de los metodos descritos en el presente documento, almacenado en un portador legible por maquina.
En otras palabras, una realizacion del metodo de la invencion es por consiguiente, un programa informatico que tiene codigo de programa para realizar uno de los metodos descritos en el presente documento, cuando el programa informatico se ejecuta en un ordenador.
Una realizacion adicional de los metodos inventivos es por consiguiente un portador de datos (o un medio de almacenamiento digital, o un medio legible por ordenador) que comprende, registrado en el mismo, el programa informatico para realizar uno de los metodos descritos en el presente documento.
Una realizacion adicional del metodo inventivo es por consiguiente, un flujo de datos o una secuencia de senales que representan el programa informatico para realizar uno de los metodos descritos en el presente documento. El flujo de datos o la secuencia de senales pueden por ejemplo configurarse para transferirse mediante una conexion de comunicacion de datos, por ejemplo mediante Internet.
Una realizacion adicional comprende un medio de procesamiento, por ejemplo un ordenador, o un dispositivo logico programable, configurado para o adaptado para realizar uno de los metodos descritos en el presente documento.
Una realizacion adicional comprende un ordenador que tiene instalado en el mismo el programa informatico para realizar uno de los metodos descritos en el presente documento.
En algunas realizaciones, un dispositivo logico programable (por ejemplo un campo de matrices de puertas programables) puede usarse para realizar algunas o todas las funcionalidades de los metodos descritos en el presente documento. En algunas realizaciones, un campo de matrices de puertas programables puede cooperar con un microprocesador para realizar uno de los metodos descritos en el presente documento. En general, los metodos se realizan preferiblemente por cualquier aparato de hardware.
Las realizaciones descritas anteriormente son solamente ilustrativas para los principios de la presente invencion. Se comprendera que modificaciones y variaciones de las disposiciones y los detalles descritos en el presente documento seran evidentes para otros expertos en la materia. Por consiguiente, se pretende estar limitado solamente por el alcance de las reivindicaciones de patente siguientes y no por los detalles espedficos presentados a manera de descripcion y explicacion de las realizaciones del presente documento.

Claims (26)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un aparato de codificacion de audio (100, 200) que comprende:
    un codificador (122) para codificar un segmento de tiempo de una senal de audio de entrada a codificar para obtener un segmento de senal codificado correspondiente;
    un decodificador (132) para decodificar el segmento de senal codificado para obtener un segmento de senal re- decodificado; y
    un detector de recorte (142) para analizar el segmento de senal re-decodificado con respecto a al menos uno de un recorte de senal real o un recorte de senal perceptible y para generar una alerta de recorte correspondiente; en donde el codificador esta configurado ademas para codificar otra vez el segmento de tiempo de la senal de audio con al menos un parametro de codificacion modificado dando como resultado una probabilidad de recorte reducida en respuesta a la alerta de recorte, el al menos un parametro de codificacion modificado provoca que el codificador modifique un procedimiento de redondeo en un cuantificador al seleccionar un umbral de cuantificacion mas pequeno para un coeficiente de frecuencia.
  2. 2. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    un segmentador (122) para dividir la senal de audio de entrada para obtener al menos el segmento de tiempo.
  3. 3. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, que comprende ademas:
    una memoria intermedia del segmento de senal de audio (152) para almacenar en memoria intermedia el segmento de tiempo de la senal de audio de entrada como un segmento almacenado en memoria intermedia mientras que el segmento de tiempo se codifica por el codificador y el segmento de senal codificado correspondiente se re-decodifica por el decodificador;
    en donde la alerta de recorte provoca condicionalmente que el segmento almacenado en memoria intermedia de la senal de audio de entrada se alimente al codificador otra vez para que se codifique con el al menos un parametro de codificacion modificado.
  4. 4. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con la reivindicacion 3, que comprende ademas un selector de entrada (116) para el codificador que esta configurado para recibir una senal de control del detector de recorte y para seleccionar uno del segmento de tiempo y del segmento almacenado en memoria intermedia en dependencia de la senal de control.
  5. 5. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende ademas:
    una memoria intermedia de segmentos codificados (154) para almacenar en memoria intermedia el segmento de senal codificado mientras que se re-decodifica por el decodificador antes de que se emita por el aparato de codificacion de audio de tal manera que pueda sustituirse por un segmento de senal codificado posteriormente potencial que se ha codificado utilizando el al menos un parametro de codificacion modificado.
  6. 6. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un parametro de codificacion modificado comprende una ganancia global que se aplica al segmento de tiempo por el codificador.
  7. 7. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el al menos un parametro de codificacion modificado provoca que el codificador realice una re-cuantificacion en el dominio de frecuencia en al menos un area de frecuencia seleccionada.
  8. 8. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con la reivindicacion 7, en donde la al menos un area de frecuencia seleccionada contribuye a la mayor parte de energfa en la senal global o es perceptualmente menos relevante.
  9. 9. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el procedimiento de redondeo se modifica por un area de frecuencia que porta la contribucion de potencia mas alta.
  10. 10. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el procedimiento de redondeo se modifica adicionalmente al incrementar una precision de cuantificacion.
  11. 11. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el parametro de codificacion modificado provoca que el codificador introduzca cambios en al menos una de la amplitud y la fase a al menos un area de frecuencia para reducir una amplitud pico.
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  12. 12. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con la reivindicacion 11, que comprende ademas un analizador de audibilidad para determinar una audibilidad de la modificacion introducida.
  13. 13. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con la reivindicacion 11 o 12, que comprende ademas un determinador de amplitud pico conectado a la salida del decodificador para verificar la reduccion de la amplitud pico en el dominio de tiempo.
  14. 14. El aparato de codificacion de audio de acuerdo con la reivindicacion 13, configurado para repetir la introduccion de un cambio en al menos una de la amplitud y la fase y la verificacion de la reduccion de la amplitud pico en el dominio de tiempo hasta que la amplitud pico esta por debajo de un umbral requerido.
  15. 15. Un metodo para codificacion de audio que comprende:
    codificar (31) un segmento de tiempo de una senal de audio de entrada a codificar para obtener un segmento de senal codificado correspondiente;
    decodificar (32) el segmento de senal codificado para obtener un segmento de senal re-decodificado;
    analizar (34) el segmento de senal re-decodificado con respecto a al menos uno de un recorte de senal real o
    perceptual;
    generar (36) la alerta de recorte correspondiente; y
    dependiendo de la alerta de recorte repetir (38) la codificacion del segmento de tiempo con al menos un parametro de codificacion modificado dando como resultado probabilidad de recorte reducida, el al menos un parametro de codificacion modificado provoca una modificacion de un procedimiento de redondeo al seleccionar un umbral de cuantificacion mas pequeno para un coeficiente de frecuencia.
  16. 16. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 15, que comprende ademas dividir la senal de audio de entrada para obtener al menos el segmento de tiempo de la senal de audio de entrada.
  17. 17. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 15 o 16, que comprende ademas:
    almacenar en memoria intermedia el segmento de tiempo de la senal de audio de entrada como un segmento almacenado en memoria intermedia mientras que el segmento de tiempo se codifica y el segmento de senal codificado correspondiente se re-decodifica;
    codificar el segmento almacenado en memoria intermedia con el al menos un parametro de codificacion modificado.
  18. 18. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, que comprende ademas almacenar en memoria intermedia el segmento de senal codificado mientras que se re-decodifica y antes de que se emita de tal manera que puede sustituirse por un segmento de senal codificado posteriormente potencial resultante de la codificacion del segmento de tiempo otra vez utilizando el al menos un parametro de codificacion modificado.
  19. 19. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, en donde la accion de repetir la codificacion comprende aplicar una ganancia global al segmento de tiempo por el codificador, en donde la ganancia global se determina basandose en el parametro de codificacion modificado.
  20. 20. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, en donde la accion de repetir la codificacion comprende realizar una re-cuantificacion en el dominio de frecuencia en al menos un area de frecuencia seleccionada.
  21. 21. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 20, en donde la al menos un area de frecuencia seleccionada contribuye a la mayor parte de energfa en la senal global o es perceptualmente menos relevante.
  22. 22. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 21, en donde el procedimiento de redondeo se modifica por un area de frecuencia que porta la contribucion de energfa mas alta.
  23. 23. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 21 o 22, en donde el procedimiento de redondeo se modifica adicionalmente al incrementar una precision de cuantificacion.
  24. 24. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 23, que comprende ademas:
    introducir cambios en al menos una de la amplitud y la fase a al menos un area de frecuencia para reducir una amplitud pico.
  25. 25. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 24, que comprende ademas determinar una audibilidad de la
    modificacion introducida.
  26. 26. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 24 o 25, que comprende ademas un determinador de amplitud pico conectado a una salida del decodificador para verificar la reduccion de la amplitud pico en el dominio de tiempo.
    5 27. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 26, que comprende ademas:
    repetir la introduccion de un cambio en al menos una de la amplitud y la fase y la verificacion de la reduccion de la amplitud pico en el dominio de tiempo hasta que la amplitud pico este por debajo de un umbral requerido.
    10 28. Un programa informatico para implementar el metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 27 cuando
    se ejecuta en un ordenador o un procesador de senales.
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