WO1995008227A1 - Verfahren zum bestimmen der zu wählenden codierungsart für die codierung von wenigstens zwei signalen - Google Patents

Verfahren zum bestimmen der zu wählenden codierungsart für die codierung von wenigstens zwei signalen Download PDF

Info

Publication number
WO1995008227A1
WO1995008227A1 PCT/EP1994/002250 EP9402250W WO9508227A1 WO 1995008227 A1 WO1995008227 A1 WO 1995008227A1 EP 9402250 W EP9402250 W EP 9402250W WO 9508227 A1 WO9508227 A1 WO 9508227A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coding
signals
signal
basis
similarity
Prior art date
Application number
PCT/EP1994/002250
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen HERRE
Bernhard Grill
Ernst Eberlein
Karlheinz Brandenburg
Dieter Seitzer
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE4345171A external-priority patent/DE4345171C2/de
Application filed by Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority to DE59402680T priority Critical patent/DE59402680D1/de
Priority to CA002161263A priority patent/CA2161263C/en
Priority to KR1019950705724A priority patent/KR0171100B1/ko
Priority to EP94920980A priority patent/EP0719483B1/de
Priority to US08/557,046 priority patent/US5736943A/en
Priority to AU71879/94A priority patent/AU678270B2/en
Publication of WO1995008227A1 publication Critical patent/WO1995008227A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/007—Two-channel systems in which the audio signals are in digital form
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
    • G10L19/008—Multichannel audio signal coding or decoding using interchannel correlation to reduce redundancy, e.g. joint-stereo, intensity-coding or matrixing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/66—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission
    • H04B1/665—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission for reducing bandwidth of signals; for improving efficiency of transmission using psychoacoustic properties of the ear, e.g. masking effect

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the type of coding to be selected for coding at least two signals, in which each signal is transformed into the frequency range and, based on the spectral values, a similarity measure for the similarity of each at least two signals to one another are determined, according to the preamble of claims 1 and 2.
  • the invention is concerned with an optimized coding choice for coding two or more signals, at least two of which are not independent of one another, but at least partially contain redundant or irrelevant information.
  • the signals from the time domain are first transformed into the frequency domain. If the signals are not independent of one another, it is common to use data-reducing coding which takes into account the redundancy between the two or more channels.
  • Such coding has become known as so-called center / side coding (JD Johnston, "Perceptual Transform Coding of Wideband Stereo Signal", IC ASSP, IEEE, 1989, pp. 1993 to 1996).
  • center / side coding JD Johnston, "Perceptual Transform Coding of Wideband Stereo Signal", IC ASSP, IEEE, 1989, pp. 1993 to 1996.
  • intensity stereo method Another type of coding that is now common is the intensity stereo method, which is described in the publication "Subband Coding of Stereophonie Digital Audio Signals", Proc. of the IC ASSP, 1991, IEEE, Toronto, pp. 3601 to 3604.
  • intensity stereo method a mono signal is formed on the basis of the two channels and transmitted with additional information about the left / right distribution of the signal.
  • German Patent 41 36 825 already achieves a considerable increase in quality compared to unchanged center / side coding methods and compared to unchanged intensity stereo methods, there is a further increase in the quality of the transferring data with further reduction of the data rate desirable.
  • the invention is therefore based on the object of developing a method for determining the type of coding to be selected for coding at least two signals in such a way that when the quality of the coded data is increased or the quality of the data is increased A further data reduction is achieved on the basis of these data decoded signals.
  • a frequency transformation of the two signals to be coded according to one of two types of coding to produce corresponding spectral values carried out but also at least one of the signals is subjected to the coding type which is used in the event of detection of a high degree of similarity is used and then decoded again in order to generate at least one coding error-prone signal. gene, which is then also transformed into the frequency domain. Then, by means of a listening threshold determined by a psychoacoustic calculation, the respective actually audible spectral components are selected or evaluated on the basis of both the spectral values of the coding error-prone signal and the spectral values of the signal associated with this coding error signal. The similarity measure, on the basis of which one of the at least two coding types is selected, is then calculated on the basis of the audible spectral components selected in this way, at least of the coding error-associated signal and the associated signal.
  • a frequency transformation of the two signals to be coded according to one of two coding types carried out to generate corresponding spectral values but also at least one of the signals after its transformation into the frequency range is subjected to the coding type which is used in the event of detection of a high degree of similarity, and then decoded again to generate at least one coding error-prone signal. Then, by means of a listening threshold determined by a psychoacoustic calculation, the respective actually audible spectral components are selected or evaluated on the basis of both the spectral values of the coding error signal and the spectral values of the signal associated with this coding error signal.
  • the similarity measure on the basis of which one of the at least two coding types is selected, is calculated on the basis of the audible spectral components, selected or evaluated in this way, of at least the signal with coding error and the associated signal.
  • the invention thus uses a psychoacoustic evaluation of the spectral components of both a signal and the spectral components of a corresponding signal which has a coding error Affected is how it occurs in the data-reducing coding type in order to make the selection of one of at least two coding types.
  • the actually audible spectral components are selected or evaluated using a listening threshold determined by a psychoacoustic calculation, whereupon the degree of similarity with which one of at least two Coding types is selected on the basis of the audible spectral components of the at least two signals selected or evaluated in this way.
  • this approach of the invention also does not use the monitoring threshold determined by a psychoacoustic calculation, or at least not only for the purpose of data reduction of the coded signal, but for determining the measure of similarity with which the selection of the coding type is carried out becomes.
  • This concept which is common to the three aspects of the invention, stands in clear contrast to the prior art and allows a selection of the type of coding from a psychoacoustic point of view.
  • Fig. La shows a first embodiment of an apparatus for performing essential parts of the method for determining the type of coding to be selected
  • FIG. 1b shows a second embodiment which is only slightly modified compared to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a third exemplary embodiment of a device for carrying out essential parts of the method according to the invention for determining the type of coding to be selected
  • FIG. 3 shows a block diagram of a device for determining the similarity measure on the basis of the output signals of the device according to FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a block diagram of a device for determining the similarity measure on the basis of the output signals of a device according to FIG. 2;
  • FIG. 5 shows a block diagram of the device for determining the similarity measure, modified from that in FIG. 3, on the basis of the output signals of the device according to FIG. 1;
  • FIGS. 1 and 2 show a block diagram to clarify the structure of the respective first two blocks for each signal in the devices according to FIGS. 1 and 2 for carrying out the time / frequency transformation and the determination of the short-term energies;
  • FIG. 7 shows a table for clarifying the mode of operation and structure of a hybrid or polyphase filter bank for carrying out a transformation with unequal time / frequency resolution adapted to the characteristics of the human sense of hearing.
  • FIG. 1 a shows the block diagram of an apparatus for carrying out essential parts of the method according to the first aspect of the invention for determining the type of coding to be selected.
  • the embodiment shown here can be used to control the switchover between separate coding of two stereo channels k1, k2 and coding according to the "intensity-stereo coding method", which can be inferred from the font acknowledged at the outset.
  • the methods according to the invention are not only suitable for selecting either a separate coding of two stereo channels k1, k2 or a coding of the channels using the intensity stereo method, but also for selecting a coding type of at least two arbitrary coding types, one of which is more suitable than the non-selected other for coding signals which have a certain similarity to one another, as a result of which a higher bit reduction is achieved.
  • the use of the method according to the invention is not limited to the coding of stereo signals, for example in accordance with ISO / MPEG layers 1 to 3, but also, for example, for multi-channel coding, as is carried out, for example, in accordance with MPEG 2 can be.
  • the device shown there contains four signal processing branches z1, z2, z3, z4, each of which has three matching blocks bl, b2, b3.
  • the block bl serves for the time / frequency transformation of the input-side discrete time signal kl, k2, kil, ki2.
  • Any frequency transformation methods known per se can be considered here for the transformation of the input-side audio data from the time domain in the frequency or spectral domain. Methods such as FFT, DCT, MDCT, the use of a polyphase filter bank or a hybrid filter bank can be considered.
  • the invention preferably uses a transformation method with unequal time and frequency consumption. solution that is adapted to the characteristics of the human hearing.
  • a transformation method with unequal time and frequency consumption. solution that is adapted to the characteristics of the human hearing.
  • the Heisenberg limit of 0.5 for the product of frequency group width and time resolution the time resolution decreases with increasing frequency group width.
  • the spectral values obtained by transformation are converted into short-term energy values for the individual frequency group bands, for example by squaring and summing over the corresponding times.
  • the short-time energy values obtained in this way for the individual frequency group widths are selected or evaluated in the third block b3 using a listening threshold which is derived from a psychoacoustic calculation for the signal in question, in order to obtain only the actually audible portions from the real energies to take into account psycho-acoustic masking effects.
  • a listening threshold which is derived from a psychoacoustic calculation for the signal in question, in order to obtain only the actually audible portions from the real energies to take into account psycho-acoustic masking effects.
  • an internal representation or further mapping for modeling the human inner ear can also be carried out, which describes the non-linearities of the human inner ear.
  • functions of the form x can be used, for example, for the exponent a: 0.1 ⁇ ⁇ 10.
  • the calculation described is carried out not only for the two original channels kl, k2 of the stereo signal in the first two branches zl, z2 in order to obtain the values xl, x2. Likewise, these calculations are carried out for two coding error-prone signals kil, ki2 to form the output values xil, xi2, the coding-prone values being obtained from the two original channels kl, k2 by first using the Coding type, which is applied in the case of greater similarity, which coding type is the intensity stereo coding type in the preferred embodiment.
  • the coded signals obtained in this way by common coding are decoded in a manner known per se according to the intensity stereo method in order to obtain the signals kil, ki2 which are subject to coding errors.
  • the determination of the similarity measure for the selection of the respectively more advantageous coding type on the basis of the output signals xl, x2, xil, xi2 can be carried out in various ways, as is also made clear in the following description with reference to FIGS. 3 and 5. However, it suffices to evaluate only the similarity of one of the coding errors xil or xi2, which is subject to coding errors, with respect to the associated signal x1 or x2, which is not subject to coding errors.
  • the error measure between these spectral values on the output side, from which the similarity measure can be derived, can be determined in the simplest case by forming a difference, although this type of calculation is also not the only possible one.
  • 1b shows a second exemplary embodiment of a device for carrying out essential parts of the method for determining the type of coding to be selected, which is only slightly modified compared to the first embodiment.
  • the signals kl, k2 in the third and fourth branches z3, z4 are first transformed into the frequency range in the blocks bl and are only subjected to the coding type which is used in the event of a high degree of similarity being found in the frequency range after their transformation , and then decoded again to generate two coding error-prone signals kil, ki2.
  • the respective actually audible spectral components based on both the spectral values xil, xi2 of the coding error signals kil, ki2 and also selected or evaluated from the spectral values of the signals associated with these signals with coding errors.
  • the similarity measure on the basis of which one of the at least two coding types is selected, is calculated on the basis of the audible spectral components selected or evaluated in this way, at least of the coding-prone signal and the associated signal.
  • FIG. 2 A device for determining the similarity measure for the selection of the more suitable coding method according to the third-mentioned method according to the invention is shown in FIG. 2.
  • FIGS. 1 a and 1 lb show that the device according to FIG. 2 corresponds identically to the first two branches z 1, z 2 according to FIGS. 1 a and 1 b.
  • the third and fourth branches z3, z4 can be omitted here. Due to the identity of the first two branches zl, z2, no further explanation of the signal processing carried out by the blocks of these branches is required.
  • FIG. 2 A comparison with FIGS. 1 a and 1 lb shows that the device according to FIG. 2 corresponds identically to the first two branches z 1, z 2 according to FIGS. 1 a and 1 b.
  • the third and fourth branches z3, z4 can be omitted here. Due to the identity of the first two branches zl, z2, no further explanation of the signal processing carried out by the blocks of these branches is
  • the actually audible spectral components xl, x2 of the original channels kl, k2 are obtained on the basis of the two original channels kl, k2 by time / frequency transformation and formation of the short-term energy values and their selection or evaluation, the degree of similarity this actually audible, selected or evaluated spectral component xl, x2 is compared with a threshold value k. If the measure of similarity exceeds the threshold value k, the coding type that is better suited for coding approximately identical stereo signals due to the higher data reduction is selected. In the preferred embodiment, this can be the intensity stereo coding method. If the measure of similarity lies below this threshold value k, the channels are coded separately in the preferred exemplary embodiment.
  • FIG. 3 A possible device for processing the output signals of the devices shown in FIGS. 1 a and 1b for carrying out the method according to the invention for determining the type of coding to be selected is shown in FIG. 3.
  • the spectral coding errors xl minus xil or x2 minus xi2 are compared with a threshold value k. If both error values xl minus xil or x2 minus xi2 lie below the threshold value k, the more data-reducing method is used, which is the intensity stereo method in the preferred exemplary embodiment.
  • FIG. 5 shows a modified exemplary embodiment of the device for determining the similarity measure according to FIG. 3 on the basis of the output signals of the devices for determining the type of coding to be selected shown in FIGS.
  • the two mutually matching circuit parts each comprise a node at which the difference xil minus xl or xi2 minus x2 is formed to generate a coding error signal, and two blocks b4, b5 for summing up the error signals xil minus xl or xi2 minus x2 and the corresponding one Useful signals xl or x2 via one signal block each.
  • a quotient of the summed-up absolute error signals based on the totaled absolute useful signals is formed and compared with the threshold value k. If the relative error measure in one of the two channels exceeds the threshold k, then no intensity stereo coding may be carried out, but a separate coding must be used.
  • FIG. 6 a more detailed embodiment of block b3 according to FIGS. 1 or 2 is not shown, since the weighting of individual spectral values according to audibility using a psychoacoustically calculated listening threshold is general specialist knowledge.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

Bei der Codierung mehrerer Signale (k1, k2), die nicht unhabhängig voneinander sind, wird die Wahl der geeigneten Codierungsart in Abhängigkeit von einem Ähnlichkeitsmaß getroffen. Nach einem Aspekt der Erfindung wird das Ähnlichkeitsmaß bestimmt, indem eines der Signale (k1, k2) zunächst nach dem Intensity-Stereo-Verfahren codiert und sodann decodiert wird, um ein Codierungsfehler-behaftetes Signal (ki1, ki2) zu schaffen, woraufhin dieses und das zugehörige nichtcodierte Signal in den Frequenzbereich transformiert werden. Im Frequenzbereich wird eine Selektion oder Bewertung der tatsächlich hörbaren Spektralanteile sowohl des Codierungsfehler-behafteten Signales (ki1, ki2) wie auch des zugehörigen, nicht-Codierungsfehler-behafteten Signales (k1, k2) unter Verwendung einer Mithörschwelle vorgenommen, die durch eine psychoakustische Berechnung ermittelt wird. Bei einem hohen Ähnlichkeitsmaß wird eine Intensity-Stereo-Codierung vorgenommen, während anderenfalls eine getrennte Codierung der Kanäle erfolgt.

Description

Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart für die Codierung von wenigstens zwei Signalen
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart für die Codierung von wenig¬ stens zwei Signalen, bei dem jedes Signal in den Frequenzbe¬ reich transformiert wird und ausgehend von den Spektralwer¬ ten ein Ähnlichkeitsmaß für die Ähnlichkeit von jeweils we¬ nigstens zwei Signalen zueinander ermittelt wird, gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer optimierten Codierungswahl für die Codierung von zwei oder mehr Signa¬ len, von denen wenigstens zwei voneinander nicht unabhängig sind, sondern zumindest teilweise redundante bzw. irrele¬ vante Informationen enthalten.
Allgemein werden bei Verfahren zur datenreduzierten Codie¬ rung digitaler Audiosignale die Signale aus dem Zeitbereich zunächst in den Frequenzbereich transformiert. Handelt es sich um Signale, die nicht unabhängig voneinander sind, so ist es üblich, sich einer datenreduzierenden Codierung zu bedienen, welche die Redundanz zwischen den beiden oder den mehreren Kanälen berücksichtigt.
Eine derartige Codierung ist als sogenannte Mitte/Seite-Co¬ dierung bekannt geworden (J. D. Johnston, "Perceptual Trans¬ form Coding of Wideband Stereo Signal", IC ASSP, IEEE, 1989, S. 1993 bis 1996) . Bei dieser Mitte/Seite-Codierung wird aufgrund des linken und rechten Kanales einerseits die Summe bzw. Mitte und anderseits die Differenz bzw. Seite der Ste¬ reosignale codiert.
Eine weitere, mittlerweile übliche Codierungsart ist das Intensity-Stereo-Verfahren, das in der Veröffentlichung "Subband Coding of Stereophonie Digital Audio Signals", Proc. of the IC ASSP, 1991, IEEE, Toronto, S. 3601 bis 3604, beschrieben ist. Bei dem Intensity-Stereo-Verfahren wird aufgrund der beiden Kanäle ein Monosignal gebildet und mit einer zusätzlichen Information über die Links/Rechts-Vertei¬ lung des Signales übertragen.
Bereits in dem Deutschen Patent DE 41 36 825 Cl der An¬ melderin ist es beschrieben, daß bei derartigen Verfahren starke Störungen auftreten können, wenn die Signale nur eine relativ geringe Ähnlichkeit aufweisen oder gar vollständig unabhängig voneinander sind. So ist es bekannt, daß eine stark unterschiedliche Zusammensetzung der Signale im linken und rechten Kanal bei der Mitte/Seite-Codierung zu Arte¬ fakten führt, die durch das tatsächlich im Kanal vorhandene Signal nicht verdeckt werden können. Bei der Verwendung des Intensity-Stereo-Verfahrens kann es zur Zerstörung des räumlichen Klangbildes kommen, wenn der linke und rechte Kanal erheblich voneinander abweichende Spektralwerte haben.
Um diesem Problem zu begegnen, wird in dieser Schrift¬ vorgeschlagen, aufgrund der Spektralwerte der in den Frequenzbereich transformierten Signale ein Ähnlichkeitsmaß zu ermitteln, aufgrund dessen eine Umschaltung zwischen unterschiedlichen Codierungsarten vorgenommen wird. Ergeben die Spektralwerte ein hohes Ähnlichkeitsmaß, so wird bei dem dort beschriebenen Verfahren eine Mitte/Seite-Codierung eingesetzt, während im Falle eines niedrigen Ähnlichkeits¬ maßes und somit im Falle einer geringen spektralen Ähn¬ lichkeit der betrachteten Kanäle eine getrennte Codierung der Kanäle vorgenommen wird. Gleichfalls ist es aus diesem Patent bekannt, aufgrund der zu codierenden Signale mittels eines psychoakustischen Modelles die Maskierungsschwelle zu berechnen, mit der eine der Mitte/Seite-Codierungstufe nachgeschaltete Datenverminderungsstufe angesteuert wird, die unter Berücksichtigung der Verdeckung eine Daten¬ reduktion erreicht.
Die DE 41 36 825 Cl beschreibt in ihrem indirekt auf
Anspruch 8 rückbezogenen Anspruch 15 lediglich, bei der
Bestimmung der auf Null setzbaren Spektralwerte eine Maskierungsschwelle zu verwenden.
Obgleich mit dem aus dem Deutschen Patent 41 36 825 bekann¬ ten Verfahren bereits eine erhebliche Qualitätssteigerung gegenüber unveränderten Mitte/Seite-Codierungs-Verfahren so¬ wie gegenüber unveränderten Intensity-Stereo-Verfahren er¬ reicht wird, ist eine weitere Steigerung der Qualität der zu übertragenden Daten bei weiterer Reduktion der Datenrate wünschenswert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungart für die Codierung von wenigstens zwei Signalen so weiterzubilden, daß bei Erhöhung der Quali¬ tät der codierten Daten bzw. Erhöhung der Qualität der auf¬ grund dieser Daten decodierten Signale eine weitere Datenre¬ duktion erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch Verfahren gemäß den Patentansprü¬ chen 1, 2 und 3 gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird nicht nur eine Frequenztransformation der beiden nach einer von zwei Codie¬ rungsarten zu codierenden Signale zur Erzeugung entsprechen¬ der Spektralwerte vorgenommen, sondern gleichfalls wenig¬ stens eines der Signale derjenigen Codierungsart unterwor¬ fen, welche im Falle der Feststellung eines hohen Ähnlich¬ keitsmaßes verwendet wird, und sodann wieder decodiert, um wenigstens ein Codierungsfehler-behaftetes Signal zu erzeu- gen, welches sodann gleichfalls in den Frequenzbereich transformiert wird. Sodann werden mittels einer durch eine psychoakustische Berechnung ermittelten Mithörschwelle die jeweiligen, tatsächlich hörbaren Spektralanteile ausgehend sowohl von den Spektralwerten des Codierungsfehler-behaf¬ teten Signales wie auch von den Spektralwerten des zu diesem Codierungsfehler-behafteten Signal zugehörigen Signales selektiert oder bewertet. Anschließend wird das Ähnlich¬ keitsmaß, aufgrund dessen eine der wenigstens zwei Codie¬ rungsarten ausgewählt wird, aufgrund der so selektierten hörbaren Spektralanteile wenigstens des Codierungsfehler-be¬ hafteten Signales und des zugehörigen Signales berechnet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird nicht nur eine Frequenztransformation der beiden nach einer von zwei Codie¬ rungsarten zu codierenden Signale zur Erzeugung entsprechen¬ der Spektralwerte vorgenommen, sondern gleichfalls wenig¬ stens eines der Signale nach seiner Transformation in den Frequenzbereich derjenigen Codierungsart unterworfen, welche im Falle der Feststellung eines hohen Ähnlichkeitsmaßes verwendet wird, und sodann wieder decodiert, um wenigstens ein Codierungsfehler-behaftetes Signal zu erzeugen. Sodann werden mittels einer durch eine psychoakustische Berechnung ermittelten Mithörschwelle die jeweiligen, tatsächlich hörbaren Spektralanteile ausgehend sowohl von den Spektral¬ werten des Codierungsfehler-behafteten Signales wie auch von den Spektralwerten des zu diesem Codierungsfehler-behafteten Signal zugehörigen Signales selektiert oder bewertet. An¬ schließend wird das Ähnlichkeitsmaß, aufgrund dessen eine der wenigstens zwei Codierungsarten ausgewählt wird, auf¬ grund der so selektierten oder bewerteten hörbaren Spektral¬ anteile wenigstens des Codierungsfehler-behafteten Signales und des zugehörigen Signales berechnet.
Damit bedient sich die Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik einer psychoakustischen Bewertung der Spektralantei¬ le sowohl eines Signales wie auch der Spektralanteile eines entsprechenden Signales, das mit einem Codierungsfehler behaftet ist, wie er bei der datenreduzierenderen Codie¬ rungsart auftritt, um die Auswahl von einer von wenigstens zwei Codierungsarten vorzunehmen.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ausgehend von den Spektralwerten zweier Signale, die beispielsweise zwei unterschiedlichen Kanälen entsprechen, eine Selektion oder Bewertung der tatsächlich hörbaren Spektralanteile unter Verwendung einer durch eine psychoakustische Berechnung ermittelten Mithörschwelle vorgenommen, woraufhin das Ähnlichkeitsmaß, mit dem eine von wenigstens zwei Codie¬ rungsarten ausgewählt wird, aufgrund der so selektierten oder bewerteten hörbaren Spektralanteile der wenigstens zwei Signale ermittelt wird. Auch dieser Ansatz der Erfindung nutzt im Gegensatz zum Stand der Technik die durch eine psychoakustische Berechnung ermittelte Mithörschwelle nicht oder zumindest nicht nur zum Zwecke der Datenreduktion des codierten Signales, sondern für die Bestimmung des Ähnlich¬ keitsmaßes, mit dem die Auswahl der Codierungsart vorge¬ nommen wird. Dieses Konzept, das den drei Aspekten der Erfindung gemeinsam ist, steht im klaren Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik und erlaubt eine Auswahl der Codierungsart unter psychoakustischen Gesichtspunkten.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Unteransprüchen festgelegt.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele von Vorrich¬ tungen zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. la ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung wesentlicher Teile des Verfahrens zur Bestimmung der zu wählenden Codierungsart;
Fig. lb ein zweites, gegenüber dem ersten Ausführungsbei¬ spiel nur geringfügig abgewandeltes Ausführungs- beispiel einer Vorrichtung zur Durchführung wesent¬ licher Teile des Verfahrens zur Bestimmung der zu wählenden Codierungsart;
Fig. 2 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung wesentlicher Teile des erfindungs¬ gemäßen Verfahrens zur Bestimmung der zu wählenden Codierungsart;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Bestimmen des Ähnlichkeitsmaßes aufgrund der Ausgangssignale der Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Bestimmen des Ähnlichkeitsmaßes aufgrund der Ausgangssignale einer Vorrichtung gemäß Fig. 2;
Fig. 5 ein gegenüber der Fig. 3 abgewandeltes Blockdia¬ gramm der Vorrichtung zum Bestimmen des Ähnlich¬ keitsmaßes aufgrund der Ausgangssignale der Vor¬ richtung gemäß Fig. 1;
Fig. 6 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung der Struktur der jeweiligen ersten beiden Blöcke für jedes Sig¬ nal bei den Vorrichtungen gemäß den Fig. 1 und 2 zur Durchführung der Zeit/Frequenz-Transformation und der Bestimmung der Kurzzeitenergien; und
Fig. 7 eine Tabelle zur Verdeutlichung der Funktionsweise und Struktur einer Hybrid- bzw. Polyphasen-Filter- bank zur Durchführung einer an die Charakteristik des menschlichen Hörsinnes angepaßten Transforma¬ tion mit ungleicher Zeit/Frequenz-Auflösung.
Fig. la zeigt das Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Durch¬ führung wesentlicher Teile des Verfahrens nach dem ersten Erfindungsaspekt zum Bestimmen der zu wählenden Codierungs¬ art. Das hier gezeigte Ausführungsbeispiel ist einsetzbar zur Steuerung der Umschaltung zwischen einer getrennten Codierung von zwei Stereokanälen kl, k2 und einer Codierung nach dem "Intensity-Stereo-Codierungsverfahren", welches an sich aus der eingangs gewürdigten Schrift zu entnehmen ist.
Es sei jedoch bereits an dieser Stelle hervorgehoben, daß die erfindungsgemäßen Verfahren sich nicht nur zur Auswahl entweder einer getrennten Codierung zweier Stereokanäle kl, k2 oder einer Codierung der Kanäle nach dem Intensity-Ste¬ reo-Verfahren eignen, sondern auch zur Auswahl einer Codie¬ rungsart von wenigstens zwei beliebigen Codierungsarten dient, von denen sich eine besser als die nicht-ausgewählte andere zur Codierung von Signalen eignet, die eine gewisse Ähnlichkeit untereinander haben, wodurch eine höhere Bitre¬ duktion erreicht wird. Die Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahren, wie sie nachfolgend im einzelnen erläutert wer¬ den, beschränkt sich nicht auf die Codierung von Stereosig¬ nalen beispielsweise gemäß ISO/MPEG Layer 1 bis 3, sondern beispielsweise auch für die Multikanalcodierung, wie sie beispielsweise gemäß MPEG 2 vorgenommen werden kann.
Wie in Fig. la verdeutlicht wird, enthält die dort gezeigte Vorrichtung vier Signalverarbeitungszweige zl, z2, z3, z4, von denen ein jeder drei übereinstimmende Blöcke bl, b2, b3 aufweist.
Der Block bl dient zur Zeit/Frequenz-Transformation des eingangsseitigen diskreten Zeitsignales kl, k2, kil, ki2. In Betracht kommen hier beliebige, an sich bekannte Frequenz¬ transformationsverf hren für die Transformation der Ein¬ gangsseitigen Audiodaten von dem Zeitbereich in dem Frequenz- bzw. Spektralbereich. In Betracht kommen Ver¬ fahren, wie beispielsweise FFT, DCT, MDCT, die Verwendung einer Polyphasenfilterbank oder einer Hybridfilterbank.
Vorzugsweise bedient sich jedoch, wie nachfolgend im einzel¬ nen näher erläutert werden wird, die Erfindung eines Trans¬ formationsverfahrens mit ungleicher Zeit- und Frequenzauf- lösung, die der Charakteristik des menschlichen Hörsinnes angepaßt ist. Bei einem derartigen Verfahren, wie es an sich im Bereich der Psychoakustik bekannt ist, haben lediglich die unteren Frequenzgruppen eine übereinstimmende Breite, während die Breite von Frequenzgruppen ab einer bestimmten Frequenz zunimmt, wie dies im einzelnen unter Bezugnahme auf die Tabelle der Fig. 7 weiter verdeutlicht werden wird. Entsprechend der Heisenberg-Grenze von 0,5 für das Produkt aus Frequenzgruppenbreite und Zeitauflösung nimmt die Zeitauflösung mit zunehmender Frequenzgruppenbreite ab.
Im zweiten Block b2 werden die durch Transformation gewon¬ nenen Spektralwerte beispielsweise durch Quadrierung und Summation über die entsprechenden Zeiten in Kurzzeitenergie¬ werte für die einzelnen Frequenzgruppenbänder umgewandelt. Die so gewonnen KurzZeitenergiewerte für die einzelnen Fre¬ quenzgruppenbreiten werden im dritten Block b3 unter Verwen¬ dung einer Mithörschwelle, die aus einer psychoakustischen Berechnung für das betreffende Signal hergeleitet ist, se¬ lektiert oder bewertet, um aus den realen Energien nur die tatsächlich hörbaren Anteile zur Berücksichtigung psycho- akustischer Verdeckungseffekte herauszunehmen. Im Block b3 kann, auch wenn dies für die Zwecke der Erfindung nicht zwingend ist, ferner eine interne Darstellung bzw. weitere Abbildung zur Modellierung des menschlichen Innenohres durchgeführt werden, die die Nicht-Linearitäten des menschlichen Innenohres beschreibt. Hierzu können beispiels¬ weise Funktionen der Form x verwendet werden, wobei für den Exponenten a gilt: 0,1 < α < 10.
Die beschriebene Berechnung wird nicht nur für die beiden Originalkanäle kl, k2 des Stereosignales in den ersten beiden Zweigen zl, z2 vorgenommen, um die Werte xl, x2 zu erhalten. Gleichfalls werden diese Berechnungen für zwei Codierungsfehler-behaftete Signale kil, ki2 zur Bildung der Ausgangswerte xil, xi2 durchgeführt, wobei die Codierungs¬ fehler-behafteten Werte aus den beiden Originalkanälen kl, k2 dadurch gewonnen werden, daß diese zunächst mit der Codierungsart codiert werden, welche im Fall der größeren Ähnlichkeit angewendet wird, wobei diese Codierungsart in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Intensity-Stereo- Codierungsart ist. Die so durch gemeinsame Codierung gewonnenen codierten Signale werden nach dem Intensity-Ste¬ reo-Verfahren in an sich bekannter Art decodiert, um die Codierungsfehler-behafteten Signale kil, ki2 zu gewinnen.
Die Bestimmung des Ähnlichkeitsmaßes zur Selektion der jeweils vorteilhafteren Codierungsart aufgrund der Ausgangs¬ signale xl, x2, xil, xi2 kann auf verschiedenartige Weise erfolgen, wie auch die nachfolgende Beschreibung unter Be¬ zugnahme auf die Fig. 3 und 5 verdeutlichen wird. Es genügt jedoch, lediglich die Ähnlichkeit eines der Codierungsfeh¬ ler-behafteten Ausgangssignale xil oder xi2 bezogen auf das zugehörige nicht-Codierungsfehler-behaftete Signal xl bzw. x2 zu bewerten. Das Fehlermaß zwischen diesen ausgangsseiti- gen Spektralwerten, von dem das Ähnlichkeitsmaß abgeleitet werden kann, kann im einfachsten Fall durch Differenzbildung bestimmt werden, wenngleich auch diese Berechnungsart nicht die einzig mögliche ist.
Fig. lb zeigt ein zweites, gegenüber dem ersten Ausführungs¬ beispiel nur geringfügig abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung wesentlicher Teile des Verfahrens zur Bestimmung der zu wählenden Codierungsart. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Signale kl, k2 im dritten und vierten Zweig z3, z4 zunächst in den Blöcken bl in den Frequenzbereich transformiert und erst nach ihrer Transformation in den Frequenzbereich derjenigen Codierungsart unterworfen, welche im Falle der Feststellung eines hohen Ähnlichkeitsmaßes verwendet wird, und sodann wieder decodiert, um zwei Codierungsfehler-behaf¬ tete Signale kil, ki2 zu erzeugen. Sodann werden mittels einer durch eine psychoakustische Berechnung ermittelten Mithörschwelle die jeweiligen, tatsächlich hörbaren Spektralanteile ausgehend sowohl von den Spektralwerten xil, xi2 der Codierungsfehler-behafteten Signale kil, ki2 wie auch von den Spektralwerten der zu diesen Codierungsfehler- behafteten Signale zugehörigen Signale selektiert oder bewertet. Anschließend wird das Ähnlichkeitsmaß, aufgrund dessen eine der wenigstens zwei Codierungsarten ausgewählt wird, aufgrund der so selektierten oder bewerteten hörbaren Spektralanteile wenigstens des Codierungsfehler-behafteten Signales und des zugehörigen Signales berechnet.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung des Ähnlichkeitsmaßes für die Selektion des jeweils geeigneteren Codierungsverfahrens nach dem drittgenannten erfindungsgemäßen Verfahren ist in Fig. 2 dargestellt. Durch Vergleich mit Fig. la und Fig lb erkennt man, daß die Vorrichtung gemäß Fig. 2 den ersten beiden Zweigen zl, z2 gemäß Fig. la und Fig. lb identisch entspricht. Der dritte und vierte Zweig z3, z4 können hier entfallen. Aufgrund der Identität der ersten beiden Zweige zl, z2 bedarf es keiner erneuten Erläuterung der durch die Blöcke dieser Zweige durchgeführten SignalVerarbeitung. Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 werden also aufgrund der beiden Originalkanäle kl, k2 durch Zeit/Frequenz-Transformation und Bildung der Kurzzeitenergiewerte und deren Selektion oder Bewertung die tatsächlich hörbaren Spektralanteile xl, x2 der Originalkanäle kl, k2 gewonnen, wobei das Maß der Ähnlichkeit dieser tatsächlich hörbaren, selektierten oder bewerteten Spektralanteile xl, x2 mit einem Schwellenwert k verglichen wird. Überschreitet das Ähnlichkeitsmaß den Schwellenwert k, so wird diejenige Codierungsart ausgewählt, die sich aufgrund der höheren Datenreduktion besser zur Codierung von annähernd übereinstimmenden Stereosignalen eignet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann dies das Intensity-Stereo-Codierungsverfahren sein. Liegt das Ähnlichkeitsmaß unter diesem Schwellenwert k, so werden die Kanäle bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel getrennt codiert.
Eine mögliche Vorrichtung zur Verarbeitung der Ausgangssig¬ nale der in Fig. la und Fig. lb gezeigten Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart ist in Fig. 3 dargestellt. Hier werden jeweils die spektralen Codierungsfehler xl minus xil bzw. x2 minus xi2 mit einem Schwellenwert k verglichen. Liegen beide Fehlerwerte xl minus xil bzw. x2 minus xi2 unter dem Schwellenwert k, so wird das stärker datenreduzie¬ rende Verfahren verwendet, das bei dem bevorzugten Ausfüh¬ rungsbeispiel das Intensity-Stereo-Verfahren ist.
Fig. 5 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Bestimmen des Ähnlichkeitsmaßes gemäß Fig. 3 aufgrund der Ausgangssignale der in Fig. la und Fig. lb gezeigten Vorrichtungen zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart. Die beiden miteinander übereinstimmenden Schaltungsteile umfassen jeweils einen Knoten, an dem die Differenz xil minus xl bzw. xi2 minus x2 zur Erzeugung eines Codierungsfehlersignales gebildet wird, sowie zwei Blöcke b4, b5 zur Aufsummation der Fehlersignale xil minus xl bzw. xi2 minus x2 sowie der entsprechenden Nutzsignale xl bzw. x2 über jeweils einen Signalblock. Nach dem blockweisen absolu¬ ten Aufsummieren dieser Fehler sowie Nutzsignalanteile wird in einem weiteren Block b6 ein Quotient der aufsummierten absoluten Fehlersignale bezogen auf die aufsummierten abso¬ luten Nutzsignale gebildet und mit dem Schwellenwert k ver¬ glichen. Überschreitet das relative Fehlermaß in einem der beiden Kanäle die Schwelle k, so darf keine Intensity-Ste- reo-Codierung vorgenommen werden, sondern es muß eine ge¬ trennte Codierung verwendet werden.
Nunmehr soll unter Bezugnahme auf Fig. 6 eine mögliche Ausführungsform der Blöcke bl und b2 der Zweige zl, z2 bzw. zl bis z4 gemäß den Fig. la, Fig. lb und 2 erläutert werden. Es sei jedoch bereits an dieser Stelle hervorgehoben, daß sowohl die Zeit/Frequenz-Transformation diskreter Audiosig¬ nale wie auch die Bildung der Kurzzeitenergiewerte Maßnahmen sind, die dem Fachmann aus dem Bereich der Codierung, wenn auch nicht aus dem Bereich der Auswahl der Codierungsarten, bekannt sind. Wie in Fig. 6 verdeutlicht wird, werden diskrete Eingangs¬ signale einer Polyphasen-Filterbank PF zugeführt, die eine Zeit/Frequenz-Transformation des zeitdiskreten Eingangssig¬ nales in 32 (0 bis 31) "Polybänder" vornimmt. Bezüglich dieser Bänder wird auf Fig. 7, rechter Abschnitt "Polypha- sen-Implementierung", linke und mittlere Spalte verwiesen. Wie der Fachmann gleichfalls aus Fig. 7 erkennt, ist die Bandbreite für jedes Scalefactor Band bei den frequenzmäßig unteren Scalefactor-Band-Nummern jeweils gleichbleibend und erst ab einer Grenzfrequenz ansteigend, um die Frequenzgrup¬ penbreite und die zugehörige Zeitauflösung der Charakteri¬ stik des menschlichen Hörsinnes zu simulieren. Die Spektral¬ werte der 32 Polybänder (0 bis 31) werden in dem der Poly¬ phasen-Filterbank bl folgenden Block b2a zur Bildung der Energiewerte quadriert. In dem hierauf folgenden Block fin¬ det einerseits eine Summierung zur Bildung von Kurzzeit¬ energien für jedes Scalefactor-Band über jeweils unter¬ schiedliche Summationslängen statt (Vergleiche Fig. 7, rechte Spalte) , wobei mit den Summationslängen (su . length) jeweils die Anzahl der aufeinanderfolgenden, aufzusummieren¬ den Werte bezeichnet sind. Ferner werden die 32 Polybänder zu einer reduzierten Anzahl von Scalefactor-Bändern durch Zusammenfassung entsprechender Frequenzbänder zusammenge¬ faßt. Im Falle von ISO Layer III sind insgesammt 21 Scale- factor-Bänder gewählt, wobei die Bildung der Kurzzeitener¬ gien für jedes Scalefactor-Band durch Summation der aufein¬ anderfolgenden Werte ab SB-Nr. 10 implementiert ist.
In Fig. 6 wird darauf verzichtet, auch eine detailiertere Ausführungsform des Blockes b3 gemäß den Figuren 1 oder 2 wiederzugeben, da die Wichtung einzelner Spektralwerte nach Hörbarkeit unter Verwendung einer psychoakustisch berechne¬ ten Mithörschwelle allgemeines Fachwissen ist.
Zur Berechnung der Mithörschwelle wird auf folgende Fachver¬ öffentlichung hingewiesen: ISO/IEC 11172 International Standard "Coding of oving pictures and associated audio for digital storage media up to 1,5 Mbit/s", Part 3: Audio, ANNEX D: Psychacoustic Models.
Soweit die Wichtung der Spektralanteile nach Hörbarkeit und nach interner Darstellung betroffen ist, kann auf folgende Standardliteraturstellen verwiesen werden:
- John G. Beerends, Jan A. Stemerdink: "A Perceptual Audio Quality Measure based on a psychoacoustic Sound representation", J. Audio Eng. Soc, Bd. 40, Nr. 12, Dezember 1992; sowie
- E. Zwicker, H. Fastl: "Psychoacoustics", Springer Verlag Berlin Heidelberg, 1990, Kap. 8.7.1 "Specific Loudness".

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart für die Codierung von wenigstens zwei Signalen (kl, k2) , bei dem eine Transformation von Signalen in den Fre¬ quenzbereich durchgeführt und ausgehend von Spektralwer¬ ten ein Ähnlichkeitsmaß ermittelt wird, aufgrund dessen eine von wenigstens zwei Codierungsarten ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eines der Signale (kl, k2) , in derjenigen Codierungsart, welche im Falle der Feststellung eines hohen Ähnlichkeitsmaßes verwendet wird, zur Erzeugung wenigstens eines Codierungsfehler-behafteten Signales (kil, ki2) codiert und sodann decodiert wird,
daß das Codierungsfehler-behaftete Signal (kil, ki2) und das zugehörige, nicht mit dem Codierungsfehler behaftete Signal (kl, k2) in den Frequenzbereich transformiert werden,
daß eine Selektion oder Bewertung der jeweils tatsäch¬ lich hörbaren Spektralanteile ausgehend sowohl von den Spektralwerten des Codierungsfehler-behafteten Signales wie auch von den Spektralwerten des zugehörigen, nicht mit dem Codierungsfehler behafteten Signales unter Ver¬ wendung einer durch eine psychoakustische Berechnung er¬ mittelten Mithörschwelle vorgenommen wird, und
daß das Ähnlichkeitsmaß aufgrund der derart selektierten oder bewerteten hörbaren Spektralanteile wenigstens des Codierungsfehler-behafteten Signales und des zugehöri¬ gen, nicht mit dem Codierungsfehler behafteten Signales berechnet wird.
2. Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart für die Codierung von wenigstens zwei Signalen (kl, k2) , bei dem eine Transformation von Signalen in den Fre¬ quenzbereich durchgeführt und ausgehend von Spektralwer¬ ten ein Ähnlichkeitsmaß ermittelt wird, aufgrund dessen eine von wenigstens zwei Codierungsarten ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eines der Signale (kl, k2) nach seiner Transformation in den Frequenzbereich in derjenigen Codierungsart, welche im Falle der Feststellung eines hohen Ähnlichkeitsmaßes verwendet wird, zur Erzeugung wenigstens eines Codierungsfehler-behafteten Signales (kil, ki2) codiert und sodann decodiert wird,
daß eine Selektion oder Bewertung der jeweils tatsäch¬ lich hörbaren Spektralanteile ausgehend sowohl von den Spektralwerten des Codierungsfehler-behafteten Signales wie auch von den Spektralwerten des zugehörigen, nicht mit dem Codierungsfehler behafteten Signales unter Ver¬ wendung einer durch eine psychoakustische Berechnung er¬ mittelten Mithörschwelle vorgenommen wird, und
daß das Ähnlichkeitsmaß aufgrund der derart selektierten oder bewerteten hörbaren Spektralanteile wenigstens des Codierungsfehler-behafteten Signales und des zugehöri¬ gen, nicht mit dem Codierungsfehler behafteten Signales berechnet wird.
3. Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart für die Codierung von wenigstens zwei Signalen (kl, k2) , bei dem eine Transformation von wenigstens zwei der Sig¬ nale in den Frequenzbereich durchgeführt und ausgehend von Spektralwerten ein Ähnlichkeitsmaß für die Ähnlich¬ keit dieser Signale zueinander ermittelt wird, aufgrund dessen eine von wenigstens zwei Codierungsarten ausge¬ wählt wird, dadurch gekennzeichnet. daß ausgehend von den Spektralwerten der jeweiligen Signale (kl, k2) eine Selektion oder Bewertung der tatsächlich hörbaren Spektralanteile unter Verwendung einer durch eine psychoakustische Berechnung ermittelten Mithörschwelle vorgenommen wird, und
daß das Ähnlichkeitsmaß aufgrund der derart selektierten oder bewerteten hörbaren Spektralanteile der wenigstens zwei Signale (kl, k2) zur Auswahl der Codierungsart ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet ,
daß zur Selektion oder Bewertung der tatsächlich hörbaren Spektralanteile eines jeden Signales (kl, k2) zunächst die Kurzzeitenergiewerte innerhalb von Fre¬ quenzbereichen, die in Abhängigkeit von Frequenzgrup¬ penbreiten gewählt sind, bestimmt werden, und
daß aus diesen Kurzzeitenergiewerten die hörbaren Ener¬ giewerte durch deren Vergleich mit einer berechneten Mithörschwelle selektiert oder bewertet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurzzeitenergiewerte für jeden Frequenzbereich über eine Zeitdauer ermittelt werden, die entsprechend der zeitlichen Auflösung des menschlichen Ohres für den betreffenden Frequenzbereich bei zunehmender Frequenz¬ gruppenbreite abnimmt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich¬ net,
daß zur Selektion oder Bewertung der tatsächlich hörbaren Spektralwerte eine die Nichtlinearitäten des menschlichen Innenohres beschreibende Funktion auf die selektierten oder bewerteten Spektralanteile angewendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Funktion zur Beschreibung der Nichtlinearitäten des menschlichen Ohres die Form (xα) hat, wobei für den Exponenten a gilt: 0,1 < α < 10.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net,
daß die Transformation und Selektion oder Bewertung von tatsächlich hörbaren Spektralanteilen (xil, xi2) je eines Codierungsfehler-behafteten Signales (kil, ki2) sowie der Spektralanteile (xl, x2) je eines zugehörigen Signales (kl, k2) für jeden der Kanäle vorgenommen wird, und
daß das Ähnlichkeitsmaß aufgrund der jeweiligen Fehler¬ maße für jeden Kanal ermittelt wird, wobei die Fehler¬ maße jeweils aufgrund der hörbaren Spektralanteile (xil, xl; xi2, x2) sowohl des Codierungsfehler-behafteten Sig¬ nales (kil, ki2) wie auch des zugehörigen Nicht-Codie¬ rungsfehler-behafteten Signales (xl, χ2) für den jeweiligen Kanal ermittelt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ähnlichkeitsmaß mit einem Schwellenwert (k) verglichen wird, und
daß für den Fall, daß das Ähnlichkeitsmaß den Schwellen¬ wert unterschreitet, eine getrennte Codierung der Kanäle vorgenommen wird, während anderenfalls eine Intensity- Stereo-Codierung der Kanäle vorgenommen wird.
PCT/EP1994/002250 1993-09-15 1994-07-08 Verfahren zum bestimmen der zu wählenden codierungsart für die codierung von wenigstens zwei signalen WO1995008227A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE59402680T DE59402680D1 (de) 1993-09-15 1994-07-08 Verfahren zum bestimmen der zu wählenden codierungsart für die codierung von wenigstens zwei signalen
CA002161263A CA2161263C (en) 1993-09-15 1994-07-08 Process for determining the type of coding to be selected for coding at least two signals
KR1019950705724A KR0171100B1 (ko) 1993-09-15 1994-07-08 두 개 이상의 신호를 코딩하기 위해 선택될 코딩의 형태를 결정하는 방법
EP94920980A EP0719483B1 (de) 1993-09-15 1994-07-08 Verfahren zum bestimmen der zu wählenden codierungsart für die codierung von wenigstens zwei signalen
US08/557,046 US5736943A (en) 1993-09-15 1994-07-08 Method for determining the type of coding to be selected for coding at least two signals
AU71879/94A AU678270B2 (en) 1993-09-15 1994-07-08 Process for determining the type of coding to be selected for coding at least two signals

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4345171A DE4345171C2 (de) 1993-09-15 1993-09-15 Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart für die Codierung von wenigstens zwei Signalen
DEP4345171.3 1993-09-15
DEP4331376.0 1993-09-15
DE4331376A DE4331376C1 (de) 1993-09-15 1993-09-15 Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart für die Codierung von wenigstens zwei Signalen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1995008227A1 true WO1995008227A1 (de) 1995-03-23

Family

ID=25929591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1994/002250 WO1995008227A1 (de) 1993-09-15 1994-07-08 Verfahren zum bestimmen der zu wählenden codierungsart für die codierung von wenigstens zwei signalen

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5736943A (de)
EP (1) EP0719483B1 (de)
JP (1) JP2800068B2 (de)
KR (1) KR0171100B1 (de)
AT (1) ATE152871T1 (de)
AU (1) AU678270B2 (de)
CA (1) CA2161263C (de)
DE (1) DE4331376C1 (de)
DK (1) DK0719483T3 (de)
RU (1) RU2124272C1 (de)
WO (1) WO1995008227A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0797324A2 (de) * 1996-03-22 1997-09-24 Lucent Technologies Inc. Verbessertes Kombinationsstereokodierverfahren mit zeitlicher Hüllkurvenformgebung
US7860721B2 (en) 2004-09-17 2010-12-28 Panasonic Corporation Audio encoding device, decoding device, and method capable of flexibly adjusting the optimal trade-off between a code rate and sound quality

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4437287C2 (de) * 1994-10-18 1996-10-24 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Messung der Erhaltung stereophoner Audiosignale und Verfahren zur Erkennung gemeinsam codierter stereophoner Audiosignale
DE19628293C1 (de) * 1996-07-12 1997-12-11 Fraunhofer Ges Forschung Codieren und Decodieren von Audiosignalen unter Verwendung von Intensity-Stereo und Prädiktion
DE19628292B4 (de) * 1996-07-12 2007-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Codieren und Decodieren von Stereoaudiospektralwerten
DE19706268A1 (de) * 1997-02-18 1998-08-20 Christian Wenz Dateiformatspezifisches Packverfahren
DE19730130C2 (de) * 1997-07-14 2002-02-28 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Codieren eines Audiosignals
DE19742655C2 (de) * 1997-09-26 1999-08-05 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zum Codieren eines zeitdiskreten Stereosignals
US6012025A (en) * 1998-01-28 2000-01-04 Nokia Mobile Phones Limited Audio coding method and apparatus using backward adaptive prediction
JP4835647B2 (ja) * 1998-10-13 2011-12-14 日本ビクター株式会社 音声符号化方法及び音声復号方法
EP1175030B1 (de) * 2000-07-07 2008-02-20 Nokia Siemens Networks Oy Verfahren und Vorrichtung für die perzeptuelle Tonkodierung von einem mehrkanal Tonsignal mit Verwendung der kaskadierten diskreten Cosinustransformation oder der modifizierten diskreten Cosinustransformation
JP4618873B2 (ja) * 2000-11-24 2011-01-26 パナソニック株式会社 オーディオ信号符号化方法、オーディオ信号符号化装置、音楽配信方法、および、音楽配信システム
US6654827B2 (en) 2000-12-29 2003-11-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Portable computer system with an operating system-independent digital data player
US7539615B2 (en) * 2000-12-29 2009-05-26 Nokia Siemens Networks Oy Audio signal quality enhancement in a digital network
US7660424B2 (en) * 2001-02-07 2010-02-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Audio channel spatial translation
SE0202159D0 (sv) * 2001-07-10 2002-07-09 Coding Technologies Sweden Ab Efficientand scalable parametric stereo coding for low bitrate applications
CN1279512C (zh) 2001-11-29 2006-10-11 编码技术股份公司 用于改善高频重建的方法和装置
US7240001B2 (en) 2001-12-14 2007-07-03 Microsoft Corporation Quality improvement techniques in an audio encoder
SE0202770D0 (sv) 2002-09-18 2002-09-18 Coding Technologies Sweden Ab Method for reduction of aliasing introduces by spectral envelope adjustment in real-valued filterbanks
EP2665294A2 (de) * 2003-03-04 2013-11-20 Core Wireless Licensing S.a.r.l. Träger einer Mehrkanal-Audioerweiterung
TWI393120B (zh) * 2004-08-25 2013-04-11 Dolby Lab Licensing Corp 用於音訊信號編碼及解碼之方法和系統、音訊信號編碼器、音訊信號解碼器、攜帶有位元流之電腦可讀取媒體、及儲存於電腦可讀取媒體上的電腦程式
CN101366284B (zh) * 2006-01-09 2016-08-10 汤姆森许可贸易公司 为多视点视频编码提供降低分辨率更新模式的方法和装置
US7831434B2 (en) * 2006-01-20 2010-11-09 Microsoft Corporation Complex-transform channel coding with extended-band frequency coding
BRPI0709194A2 (pt) * 2006-03-29 2011-06-28 Thomson Licensing métodos e aparelhos para uso em um sistema de codificação de vìdeo multivista
JP2009543461A (ja) 2006-07-06 2009-12-03 トムソン ライセンシング マルチビュービデオ符号化及び復号化のためにフレームナンバー及び／又はピクチャオーダカウント（ｐｏｃ）を分離する方法及び装置
ZA200900857B (en) 2006-07-06 2010-05-26 Thomson Licensing Method and apparatus for decoupling frame number and/or picture order count (POC) for multi-view video encoding and decoding
RU2459283C2 (ru) * 2007-03-02 2012-08-20 Панасоник Корпорэйшн Кодирующее устройство, декодирующее устройство и способ
US7885819B2 (en) 2007-06-29 2011-02-08 Microsoft Corporation Bitstream syntax for multi-process audio decoding
EP2301015B1 (de) * 2008-06-13 2019-09-04 Nokia Technologies Oy Verfahren und vorrichtung zur fehlerverbergung codierter audiodaten
US8620643B1 (en) 2009-07-31 2013-12-31 Lester F. Ludwig Auditory eigenfunction systems and methods
JP5533502B2 (ja) * 2010-09-28 2014-06-25 富士通株式会社 オーディオ符号化装置、オーディオ符号化方法及びオーディオ符号化用コンピュータプログラム
EP2987166A4 (de) * 2013-04-15 2016-12-21 Nokia Technologies Oy Bestimmer für mehrkanaligen audiosignalcodierermodus
CN105741835B (zh) * 2016-03-18 2019-04-16 腾讯科技（深圳）有限公司 一种音频信息处理方法及终端

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4217276C1 (de) * 1992-05-25 1993-04-08 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De
EP0559383A1 (de) * 1992-03-02 1993-09-08 AT&T Corp. Verfahren und Vorrichtung für perzeptuelles Kodieren von Audio-Signalen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341457A (en) * 1988-12-30 1994-08-23 At&T Bell Laboratories Perceptual coding of audio signals
DE4136825C1 (de) * 1991-11-08 1993-03-18 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De
US5278909A (en) * 1992-06-08 1994-01-11 International Business Machines Corporation System and method for stereo digital audio compression with co-channel steering
JP3123286B2 (ja) * 1993-02-18 2001-01-09 ソニー株式会社 ディジタル信号処理装置又は方法、及び記録媒体
US5581654A (en) * 1993-05-25 1996-12-03 Sony Corporation Method and apparatus for information encoding and decoding

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0559383A1 (de) * 1992-03-02 1993-09-08 AT&T Corp. Verfahren und Vorrichtung für perzeptuelles Kodieren von Audio-Signalen
DE4217276C1 (de) * 1992-05-25 1993-04-08 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.D. JOHNSTON, A.J. FERREIRA: "SUM-DIFFERENCE STEREO TRANSFORM CODING", IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON ACOUSTICS, SPEECH AND SIGNAL PROCESSING, vol. 2, 23 March 1992 (1992-03-23), SAN FRANCISCO, CA, USA, pages 569 - 572 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0797324A2 (de) * 1996-03-22 1997-09-24 Lucent Technologies Inc. Verbessertes Kombinationsstereokodierverfahren mit zeitlicher Hüllkurvenformgebung
EP0797324A3 (de) * 1996-03-22 2004-01-14 Lucent Technologies Inc. Verbessertes Kombinationsstereokodierverfahren mit zeitlicher Hüllkurvenformgebung
US7860721B2 (en) 2004-09-17 2010-12-28 Panasonic Corporation Audio encoding device, decoding device, and method capable of flexibly adjusting the optimal trade-off between a code rate and sound quality

Also Published As

Publication number Publication date
KR0171100B1 (ko) 1999-03-30
EP0719483A1 (de) 1996-07-03
US5736943A (en) 1998-04-07
EP0719483B1 (de) 1997-05-07
ATE152871T1 (de) 1997-05-15
JPH08507424A (ja) 1996-08-06
DK0719483T3 (da) 1997-08-25
AU678270B2 (en) 1997-05-22
JP2800068B2 (ja) 1998-09-21
AU7187994A (en) 1995-04-03
CA2161263C (en) 1999-06-15
CA2161263A1 (en) 1995-03-23
DE4331376C1 (de) 1994-11-10
RU2124272C1 (ru) 1998-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4331376C1 (de) Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart für die Codierung von wenigstens zwei Signalen
EP0750811B1 (de) Verfahren zum codieren mehrerer audiosignale
EP0910928B1 (de) Codieren und decodieren von audiosignalen unter verwendung von intensity-stereo und prädiktion
DE69333394T2 (de) Hochwirksames Kodierverfahren und -gerät
DE69432538T2 (de) Digitales Signalkodierungsgerät, dazugehöriges Dekodiergerät und Aufzeichnungsträger
DE69331428T2 (de) Kodierung und Dekodierung digitaler Signale
DE69210064T2 (de) Teilbandkodierer und Sender unter Verwendung dieses Kodierers
DE69401514T2 (de) Vom rechenaufwand her effiziente adaptive bitzuteilung für kodierverfahren und kodiereinrichtung
DE60318835T2 (de) Parametrische darstellung von raumklang
DE69804478T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur codierung und decodierung mehrere tonkanäle mit geringer bitrate
DE602004007945T2 (de) Codierung von audiosignalen
DE69522187T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur kodierung, dekodierung und kodierung-dekodierung
DE19747132A1 (de) Verfahren und Vorrichtungen zum Codieren von Audiosignalen sowie Verfahren und Vorrichtungen zum Decodieren eines Bitstroms
EP1145227A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum verschleiern eines fehlers in einem codierten audiosignal und verfahren und vorrichtung zum decodieren eines codierten audiosignals
EP0910927A1 (de) Verfahren zum codieren und decodieren von stereoaudiospektralwerten
EP0611516B1 (de) Verfahren zur reduzierung von daten bei der übertragung und/oder speicherung digitaler signale mehrerer abhängiger kanäle
EP1016319B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum codieren eines zeitdiskreten stereosignals
DE69932861T2 (de) Verfahren zur kodierung eines audiosignals mit einem qualitätswert für bit-zuordnung
DE69106580T2 (de) Codieranordnung mit einem Unterbandcoder und Sender mit der Codieranordnung.
DE69211452T2 (de) Kodieranordnung und Kodierverfahren mit einem Unterbandkoder zum Unterbandkodieren eines Breitband-Digitalsignals, das aus einer ersten und einer zweiten Signalkomponente aufgebaut ist
DE4217276C1 (de)
DE69529222T2 (de) Einrichtung und verfahren zum kodieren eines digitalen signals mit mindestens einer ersten und einer zweiten digitalen signalkomponente
EP2457390A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur optimierung stereophoner oder pseudostereophoner audiosignale
DE69928842T2 (de) Kanal koppelung für einen ac-3 kodierer
DE4345171C2 (de) Verfahren zum Bestimmen der zu wählenden Codierungsart für die Codierung von wenigstens zwei Signalen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU CA JP KR NO RU UA US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1994920980

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2161263

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 08557046

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1994920980

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1994920980

Country of ref document: EP