WO2009004263A1 - Conversion between sub-band domains for banks of module filters - Google Patents
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Abstract
The invention relates to a transition between different sub-band domains for compacting in a single processing operation the application of a first vector X(z), comprising a first number L of components in sub-bands, to a bank of synthesis filters, then to a bank of analysis filters, to obtain a second vector Y(z) comprising a second number of components M in sub-bands. The banks of synthesis and analysis filters implement modulation transforms and each result from the modulation of a prototype filter by a modulation matrix. After determination of a third number K , the lowest common multiple between the first number L and the second number M, there are provided: the application of the first vector X(z) to the transpose of the modulation matrix DTf of the bank of synthesis filters; if the third number K is different from the first number L, an arrangement in blocks by a serial/parallel conversion of the first vector to obtain p2 polyphase component vectors, with p2 - K/L; the application of a chosen matrix filtering, involving a conversion matrix, square and of dimensions 2K × 2K, to the p2 polyphase component vectors to obtain pγ polyphase component vectors of the second vector, with p1 = K/M; if the third number K is different from the second number M, an arrangement in blocks by a parallel/serial conversion to obtain said second vector, and the second vector Y(z) results from the application of the modulation matrix Ch of the bank of analysis filters.
Description
Conversion entre domaines de sous-bandes pour bancs de filtres modulés Conversion between subband domains for modulated filterbanks
Domaine TechniqueTechnical area
La présente concerne un traitement de données numériques en contexte de transcodage.This is a digital data processing in transcoding context.
Elle concerne plus particulièrement une conversion entre domaines différents de sous-bandes, pour des bancs de filtres modulés.It relates more particularly to a conversion between different subband domains for modulated filter banks.
Arrière-plan technique de l'inventionTechnical background of the invention
Le contexte de la présente invention peut être celui décrit dans les documents FR-0409820 et FR-0604507 qui proposent de fusionner les opérations de synthèse et d'analyse intervenant dans un schéma conventionnel de conversion. Ces documents décrivent aussi un contrôle paramétré du retard algorithmique créé par les deux bancs de filtres (de synthèse et d'analyse) placés en cascade. Les nouveaux schémas de conversion ainsi obtenus permettent alors une réduction du retard algorithmique ainsi qu'un meilleur parallélisme dans les traitements mis en œuvre. Le document FR-0409820 présente une conversion générale en contexte de transcodage et le document FR-0604507 présente en particulier une conversion dans le cas où les bancs de filtres (d'analyse ou de synthèse) sont susceptibles de varier dans le temps.The context of the present invention may be that described in documents FR-0409820 and FR-0604507 which propose to merge the synthesis and analysis operations involved in a conventional conversion scheme. These documents also describe a parametric control of the algorithmic delay created by the two banks of filters (synthesis and analysis) placed in cascade. The new conversion schemes thus obtained then make it possible to reduce the algorithmic delay as well as a better parallelism in the treatments implemented. The document FR-0409820 presents a general conversion in transcoding context and the document FR-0604507 presents in particular a conversion in the case where the banks of filters (analysis or synthesis) are likely to vary in time.
L'enseignement du document FR-0409820 est repris dans la publication postérieure : "Efficient Conversion Method ofi Subband Domain Représentations" , A. Benjelloun Touimi, A. Mouhssine, IEEE International Conférence on Multimedia and Expo (Proceedings), Amsterdam (Pays-bas), 6-8 juillet 2005.The teaching of document FR-0409820 is reproduced in the later publication: "Efficient Conversion Method of Subband Domain Representations", A. Benjelloun Touimi, A. Mouhssine, IEEE International Conference on Multimedia and Expo (Proceedings), Amsterdam (Netherlands) ), 6-8 July 2005.
L'enseignement du document FR-0604507 est repris dans la publication postérieure :
"Subband Domain data Conversion for Time-Varying Filter Banks", G. Picard, A. Benjelloun Touimi, International Symposium on Signal Processing and its Applications (Proceedings), Sharjah (Emirats Arabes Unis), 12-15 février 2007.The teaching of document FR-0604507 is included in the later publication: "Subband Domain Data Conversion for Time-Varying Filter Banks", G. Picard, A. Benjelloun Touimi, International Symposium on Signal Processing and its Applications (Proceedings), Sharjah (United Arab Emirates), 12-15 February 2007.
On s'intéresse ici aux cas particuliers des bancs de filtres modulés, tels que notamment les bancs de filtres modulés en cosinus. Ces cas sont prédominants en pratique. En effet, pour des applications de transcodage, les bancs de filtres utilisés en compression d'un signal audio et/ou vidéo sont quasiment tous de type modulé en cosinus.We are interested here in particular cases of modulated filter banks, such as in particular the cosine modulated filter banks. These cases are predominant in practice. In fact, for transcoding applications, the filter banks used in compression of an audio and / or video signal are almost all of the cosine modulated type.
Les bancs de filtres modulés en cosinus résultent de la modulation d'un filtre prototype par une matrice dont les termes s'expriment par des fonctions en cosinus. L'une de leurs caractéristiques, qui est classique et avantageuse, est la possibilité de dériver des schémas de mises en œuvre rapides à base de transformées à cosinus discret (DCT), voire aussi des transformées de Fourier rapides (FFT). Ces schémas profitent directement des algorithmes rapides existants pour ce type de transformées, ce qui permet de réduire la complexité des traitements. Cette possibilité s'avère particulièrement avantageuse dans le domaine de la compression du signal et elle est largement utilisée pour mettre en œuvre par exemple les transformées temps -fréquence s implémentées couramment dans les codeurs audio.The modulated cosine filter banks result from the modulation of a prototype filter by a matrix whose terms are expressed by cosine functions. One of their characteristics, which is conventional and advantageous, is the possibility of deriving fast implementation schemes based on discrete cosine transforms (DCT), or even fast Fourier transforms (FFT). These schemas directly benefit from existing fast algorithms for this type of transform, which reduces the complexity of processing. This possibility is particularly advantageous in the field of signal compression and is widely used to implement, for example, the time-frequency transforms that are commonly implemented in audio coders.
Bien entendu, d'autres types de bancs de filtres modulés (en sinus ou autre) peuvent présenter les mêmes avantages et l'invention ne se limite pas au cas particulier d'une modulation en cosinus uniquement.Of course, other types of modulated filter banks (sine or other) may have the same advantages and the invention is not limited to the particular case of a cosine modulation only.
Les schémas de conversion proposés dans les documents FR-0409820 et FR-0604507 ci-avant permettent une fusion des opérations de synthèse et d'analyse. Ils donnent donc une réduction de la complexité par rapport à un schéma de conversion conventionnel où les bancs de synthèse et d'analyse se suivent mais sont appliqués de façon séparée. Par ailleurs, cette réduction de complexité de traitement n'est plus garantie si l'on utilise des algorithmes rapides propres aux transformées DCT pour la mise en œuvre de la synthèse
et de l'analyse dans un schéma conventionnel.The conversion schemes proposed in the documents FR-0409820 and FR-0604507 above allow a merger of the synthesis and analysis operations. They therefore give a reduction in complexity compared to a conventional conversion scheme where the synthesis and analysis benches follow each other but are applied separately. Moreover, this reduction in processing complexity is no longer guaranteed if one uses fast algorithms specific to DCT transforms for the implementation of the synthesis. and analysis in a conventional scheme.
La présente invention vient améliorer la situation.The present invention improves the situation.
Exposé de l'inventionPresentation of the invention
Au sens de l'invention, il est proposé un traitement dérivé de ceux visés dans les documents FR-0409820 et FR-0604507 précités, mais tenant compte toutefois de la structure spécifique des filtres modulés, pour générer de nouveaux schémas de conversion dans ce type de bancs en cascade.Within the meaning of the invention, it is proposed a treatment derived from those referred to in the aforementioned FR-0409820 and FR-0604507, but taking into account the specific structure of the modulated filters, to generate new conversion schemes in this type. of cascading benches.
On cherche en particulier, au sens de l'invention, à isoler les matrices de modulation et à fusionner les opérations relatives aux filtres prototypes de synthèse et d'analyse.In the sense of the invention, it is particularly sought to isolate the modulation matrices and to merge the operations relating to the synthesis and analysis prototype filters.
En termes plus précis, la présente invention vise un procédé mis en œuvre par des ressources informatiques pour traiter des données par passage entre domaines différents de sous-bandes, consistant à compacter en un même traitement l'application d'un premier vecteur X(z) comportant un premier nombre L de composantes en sous-bandes respectives, à un banc de filtres de synthèse, puis à un banc de filtres d'analyse, pour obtenir un second vecteur Y(z) comportant un second nombre de composantes M en sous-bandes respectives.In more specific terms, the present invention is directed to a method implemented by computer resources for processing data by passing between different subband domains, consisting in compacting in the same process the application of a first vector X (z ) having a first number L of respective subband components, to a synthesis filterbank, then to an analysis filter bank, to obtain a second vector Y (z) having a second number of M components in sub respective bands.
Le procédé comporte les étapes suivantes, après détermination d'un troisième nombre K , plus petit commun multiple entre le premier nombre L et le second nombre M : a) si le troisième nombre K est différent du premier nombre L , mise en blocs par une conversion série/parallèle du premier vecteur pour obtenir p2 vecteurs composantes polyphasées, avec p2 = K/ L , b) application d'un filtrage matriciel choisi, impliquant une matrice de conversion, carrée et de dimensions 2K x 2K , auxdits p2 vecteurs composantes polyphasées
pour obtenir px vecteurs composantes polyphasées du second vecteur, avec
c) si le troisième nombre K est différent du second nombre M , mise en blocs par une conversion parallèle/série pour obtenir ledit second vecteur,The method comprises the following steps, after determining a third number K, the least common multiple between the first number L and the second number M: a) if the third number K is different from the first number L, put in blocks by a serial / parallel conversion of the first vector to obtain p 2 polyphase component vectors, with p 2 = K / L, b) application of a chosen matrix filtering, involving a conversion matrix, square and of dimensions 2K × 2K, to said p 2 polyphase component vectors to obtain p x polyphase component vectors of the second vector, with c) if the third number K is different from the second number M, set in blocks by parallel / serial conversion to obtain said second vector,
Au sens de l'invention, le banc de filtres de synthèse et le banc de filtres d'analyse mettent en œuvre des transformées à modulation et résultent chacun de la modulation d'un filtre prototype par une matrice de modulation, et en particulier :Within the meaning of the invention, the synthesis filter bank and the analysis filter bank implement modulated transforms and each result from the modulation of a prototype filter by a modulation matrix, and in particular:
- avant l'étape a), le premier vecteur X(z) est appliqué d'abord à la transposée de la matrice de modulation Dτ f du banc de filtres de synthèse,before step a), the first vector X (z) is applied first to the transpose of the modulation matrix D τ f of the synthesis filter bank,
- après l'étape c), le second vecteur Y(z) résulte de l'application de la matrice de modulation Ch du banc de filtres d'analyse.after step c), the second vector Y (z) results from the application of the modulation matrix C h of the analysis filter bank.
La matrice de conversion T '(z) s'exprime alors en fonction :The conversion matrix T '(z) is then expressed as a function of:
* de 2M composantes polyphasées du filtre prototype du banc de filtres d'analyse, et* 2M polyphase components of the prototype filter of the analysis filter bank, and
* de IL composantes polyphasées du filtre prototype du banc de filtres de synthèse.* of IL polyphase components of the prototype filter of the synthesis filter bank.
Il convient de noter que le document US-2005/0018796 propose une méthode de conversion entre domaines de bancs de filtres modulés en cosinus. Toutefois, le traitement au sens de l'invention se distingue de l'enseignement de ce document notamment en ce que :It should be noted that the document US-2005/0018796 proposes a conversion method between domains of cosine modulated filter banks. However, the treatment within the meaning of the invention differs from the teaching of this document in particular in that:
- le schéma général de traitement au sens de l'invention (figure 3), déjà, est différent de celui décrit dans ce document, - le traitement au sens de l'invention intègre implicitement une réduction maximale du retard algorithmique dans le schéma de conversion, puisque cette propriété découlait déjà des documents FR-0409820 et FR-0604507,the general treatment scheme in the sense of the invention (FIG. 3) is already different from that described in this document; the treatment in the sense of the invention implicitly incorporates a maximum reduction of the algorithmic delay in the conversion scheme; , since this property was already derived from documents FR-0409820 and FR-0604507,
- le traitement au sens de l'invention gère aussi bien les cas particuliers où M et L sont multiples l'un de l'autre que le cas général où M et L sont quelconques.
Avantageusement, une structure au sens de l'invention permet d'utiliser des algorithmes rapides classiques pour les matrices de modulation et de chercher des structures de mises en œuvre efficaces pour le cœur où les opérations de synthèse/analyse sont fusionnées, l'objectif final étant, bien entendu, d'obtenir une réduction de complexité de traitement par rapport à un schéma conventionnel de conversion. La mise en œuvre de l'invention permet donc d'améliorer le procédé présenté dans les documents FR-0409820 et FR-0604507 tout en gardant les avantages de réduction de retard algorithmique et de parallélisme propres à l'enseignement de ces documents.the treatment in the sense of the invention also manages the particular cases where M and L are multiples of one another than the general case where M and L are arbitrary. Advantageously, a structure within the meaning of the invention makes it possible to use conventional fast algorithms for the modulation matrices and to search for efficient implementation structures for the core where the synthesis / analysis operations are merged, the final objective being, of course, to obtain a reduction in processing complexity compared to a conventional conversion scheme. The implementation of the invention therefore makes it possible to improve the method presented in documents FR-0409820 and FR-0604507 while retaining the advantages of reducing algorithmic delay and parallelism specific to the teaching of these documents.
Liste des figuresList of Figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci- après, et des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the attached drawings in which:
- la figure 1 illustre un banc de filtres d'analyse modulé en cosinus ;FIG. 1 illustrates a cosine modulated analysis filter bank;
- la figure 2 illustre un banc de filtres de synthèse modulé en cosinus ;FIG. 2 illustrates a cosine modulated synthesis filter bank;
- la figure 3 représente schématiquement une structure pour une conversion entre domaines de sous-bandes, pour des bancs de filtres modulés, avec une isolation des matrices de modulation au sens de l'invention ;FIG. 3 schematically represents a structure for a conversion between subband domains, for modulated filter banks, with an isolation of the modulation matrices in the sense of the invention;
- la figure 4 est une représentation du traitement de conversion de la figure 3 mis sous la forme d'un système linéaire périodiquement variant dans le temps (ou « LPTV » pour « Linear Periodically Time-Varying ») ;FIG. 4 is a representation of the conversion processing of FIG. 3 in the form of a linear system that varies periodically in time (or "LPTV" for "Linear Periodically Time-Varying");
- la figure 5 représente la mise en œuvre du traitement de conversion de la figure 4 dans le cas particulier M - pL ;FIG. 5 represents the implementation of the conversion process of FIG. 4 in the particular case M - pL;
- la figure 6 représente la mise en œuvre du traitement de conversion de la figure 4 dans le cas particulier inverse L - pM ,FIG. 6 represents the implementation of the conversion process of FIG. 4 in the particular case L-pM inverse,
- la figure 7 illustre un filtrage avantageux par des sous-systèmes A'0(z) et A'2(z) dans le cadre d'une conversion MPEG- 1/2 Layer I & II vers Dolby AC-3 en fenêtre courte,
- la figure 8 illustre un filtrage avantageux par des sous-systèmes
dans le cadre de la conversion MPEG- 1/2 Layer I & II vers Dolby AC-3 en fenêtre courte,FIG. 7 illustrates advantageous filtering by subsystems A ' 0 (z) and A' 2 (z) in the context of an MPEG-1/2 Layer I & II conversion to Dolby AC-3 in short window. , FIG. 8 illustrates advantageous filtering by subsystems as part of the MPEG-1/2 Layer I & II conversion to Dolby AC-3 in short window,
- la figure 9 illustre des chaînes de concaténation avec entrelacement intervenant : * (A) : dans un sous-système de la figure 7 ou 8,FIG. 9 illustrates chains of concatenation with intervening interleaving: * (A): in a subsystem of FIG. 7 or 8,
* l'architecture (C) étant équivalente à l'architecture (A),the architecture (C) being equivalent to the architecture (A),
- la figure 10 illustre une mise en œuvre avantageuse du cœur du système de conversion MPEG- 1/2 LI & II vers Dolby AC-3 en fenêtre courte, - la figure 11 illustre des systèmes de matrices de filtrage intervenant dans la mise en œuvre avantageuse de la conversion MPEG- 1/2 Layer I & II vers Dolby AC-3 en fenêtre longue,FIG. 10 illustrates an advantageous implementation of the core of the MPEG-1/2 LI & II conversion system to Dolby AC-3 in short window, FIG. 11 illustrates filter matrix systems involved in the implementation. advantage of the MPEG-1/2 Layer I & II conversion to Dolby AC-3 in a long window,
- la figure 12 illustre des chaînes de retard à plusieurs canaux intervenant dans la mise en œuvre avantageuse de la conversion MPEG- 1/2 Layer I & II vers Dolby AC-3 en fenêtre longue, etFIG. 12 illustrates multi-channel delay chains involved in the advantageous implementation of the MPEG-1/2 Layer I & II to Dolby AC-3 conversion in a long window, and
- la figure 13 illustre globalement la mise en œuvre avantageuse de la conversion MPEG- 1/2 Layer I & II vers Dolby AC-3 en fenêtre longue,FIG. 13 generally illustrates the advantageous implementation of the MPEG-1/2 Layer I & II to Dolby AC-3 conversion in a long window,
- la figure 14 représente à titre illustratif un exemple de sous-bloc de matrice de conversion comportant des portions d' anti- diagonale nulles, - les figures 15A à 15C illustrent schématiquement des étapes de construction de la matrice de conversion T '(z) respectivement dans les cas M=pL, L=pM et dans un cas général où il existe un plus petit commun multiple des entiers Met L,FIG. 14 represents by way of illustration an example of a conversion matrix sub-block comprising null anti-diagonal portions; FIGS. 15A to 15C schematically illustrate steps of construction of the conversion matrix T '(z); respectively in the cases M = pL, L = pM and in a general case where there exists a smaller common multiple of the integers Met L,
- la figure 16A détaille le test T15 de la figure 15 A, etFIG. 16A details the test T15 of FIG. 15A, and
- la figure 16B détaille le test T25 de la figure 15B.FIG. 16B details the test T25 of FIG. 15B.
Description de modes de réalisationDescription of embodiments
* Rappels sur les bancs de filtres modulés* Reminders on modulated filter banks
On rappelle ci-après les formulations classiques des bancs de filtres modulés. Dans
l'exemple décrit les bancs de filtres sont modulés en cosinus.The following are the classic formulations of modulated filter banks. In the example describes the filterbanks are modulated in cosine.
Un résultat avantageux relatif aux techniques des bancs de filtres modulés en cosinus consiste en la possibilité de séparer une matrice de modulation des composantes polyphasées du filtre prototype. Cette technique est décrite notamment dans :An advantageous result relating to the techniques of the cosine modulated filter banks consists in the possibility of separating a modulation matrix from the polyphase components of the prototype filter. This technique is described in particular in:
"Multirate Systems and Filters Banks ", P.P. Vaidyanathan, PTR Prentice Halls, Englewood Cliffs, New Jersey, 1992."Multirate Systems and Filters Banks", P.P. Vaidyanathan, Prentice Halls PTR, Englewood Cliffs, New Jersey, 1992.
Elle est rappelée brièvement ci-après.It is briefly recalled below.
* Expression du banc de filtres d 'analyse* Expression of the analysis filter bank
On note h(z) =
, le vecteur des M fonctions de transfert d'un banc de filtres d'analyse modulés en cosinus comportant M canaux. Par construction, la fonction de transfert du filtre d'analyse d'ordre k ( k = 0, ..., M -I ) s'écrit :
où hp(n) avec n - 0, ...,Nh -l est la réponse impulsionnelle du filtre prototype Hp(z) , de longueur Nh , du banc de filtres. On établit alors que :
où ck j avec k - 0,...,M -I et j - 0,...,2M -I sont les éléments de la matrice de modulation Ch définis par :
Les fonctions de transfert G} (z) avec j - 0, ..., 2M - 1 sont les composantes j -èmes de la décomposition polyphasées d'ordre 2M du filtre prototype Hp(z) et, par définition,
on a :
We denote h (z) = , the vector of the M transfer functions of a bank of cosine modulated analysis filters comprising M channels. By construction, the transfer function of the analysis filter of order k (k = 0, ..., M -I) is written: where h p (n) with n - 0, ..., N h -1 is the impulse response of the prototype filter H p (z), of length N h , of the filterbank. It is then established that: where c kj with k - 0, ..., M - I and j - 0, ..., 2M - I are the elements of the modulation matrix C h defined by: The transfer functions G } (z) with j - 0, ..., 2M - 1 are the j - th components of the 2M polyphase decomposition of the prototype filter H p (z) and, by definition, we have :
On en déduit alors que le vecteur h(z) se met sous la formeIt follows that the vector h (z) is in the form
Par ailleurs, on reprend la représentation polyphasée d'un banc de filtres à décimation maximale telle que :Furthermore, the polyphase representation of a filter bank with maximum decimation such as:
En comparant les deux expressions du vecteur h(z) , on identifieComparing the two expressions of the vector h (z), we identify
E(z) apparaît bien comme une matrice à 2M lignes pour M colonnes.E (z) appears as a matrix with 2M lines for M columns.
La partie analyse d'un banc de filtres à décimation maximale peut donc être représentée par le diagramme illustré sur la figure 1 montrant un banc de filtres d'analyse modulé en cosinus, où :
- x(z) est un signal d'entrée,The analysis part of a maximum decimation filter bank can therefore be represented by the diagram illustrated in FIG. 1 showing a cosine modulated analysis filter bank, where: - x (z) is an input signal,
- z 1 est une avance temporelle,z 1 is a time advance,
- « i M » désigne un sous-échantillonnage (ou « décimation ») d'un facteur M,- "i M" means a subsampling (or "decimation") of a factor M,
- y j (z) désigne la composante d'ordre j du vecteur de sortie y du banc de filtres d'analyse.- y j (z) denotes the order component j of the output vector y of the analysis filter bank.
* Expression du banc de filtres de synthèse* Expression of the synthesis filter bank
On établit de la même manière une équivalence entre l'expression polyphasée des bancs de filtres de synthèse avec une formulation utilisant une matrice de modulation.In the same way, equivalence is established between the polyphase expression of the synthesis filterbanks and a formulation using a modulation matrix.
On note alors f (z) = [F0 (z),Fι(z),...,
, le vecteur des L fonctions de transfert d'un banc de filtres de synthèse modulé en cosinus. Par construction, le filtre de synthèse d'ordre / est de la forme
où f Λή) avec n = 0,...,Nf -l est la réponse impulsionnelle du filtre prototype notéWe then write f (z) = [F 0 (z), F i (z), ..., , the vector of the L transfer functions of a cosine-modulated synthesis filter bank. By construction, the order synthesis filter / is of the form where f Λή) with n = 0, ..., N f -l is the impulse response of the noted prototype filter
Fp(z) .F p (z).
On établit alors que :
où d, avec I - 0, ...,L -l et j - 0,...,2L -I sont les éléments de la matrice de modulation D7 définis par
It is then established that: where d, with I - 0, ..., L - 1 and j - 0, ..., 2L - I are the elements of the modulation matrix D 7 defined by
Les fonctions de transfert K} (z) avec j - 0, ..., 2L -I sont les composantes y' -ème de la décomposition polyphasées d'ordre 2L du filtre prototype Fp(z) et, par définition,
on a :
The transfer functions K} (z) j - 0, ..., 2L -I are components y 'th decomposition polyphase 2L order of F p prototype filter (z) and, by definition, we have :
On en déduit que le vecteur f (z) se met sous la forme : f{z) = {K0{-z2L),z-iKι{-z2L),...,z-(2L-V)K2L_ι{-z2L))O-f (11)We deduce that the vector f (z) is in the form: f {z) = {K 0 {-z 2L ), z- i K ι {-z 2L ), ..., z- (2L - V) K 2 L _ ι {-z 2L )) O- f (11)
Par la suite, on reprend la représentation polyphasée d'un banc de filtres de synthèse à décimation maximale telle que : f (z) =
où R(z) est la matrice polyphasée de synthèse.Subsequently, we take the polyphase representation of a synthesis filter bank with maximum decimation such that: f (z) = where R (z) is the polyphase synthesis matrix.
En comparant les deux expressions du vecteur ligne f (z) , il apparaît que :Comparing the two expressions of the line vector f (z), it appears that:
ce qui correspond bien à une matrice de M lignes pour 2M colonnes. which corresponds to a matrix of M rows for 2M columns.
La partie synthèse d'un banc de filtres à décimation maximale est représentée par le diagramme de la figure 2, où la notation « T L » désigne un sur-échantillonnage (ou « expansion ») d'un facteur L.The synthesis part of a maximum decimation filter bank is represented by the diagram of FIG. 2, where the notation "T L" designates an oversampling (or "expansion") of an L factor.
* Expression de la conversion entre domaines de sous-bandes* Expression of the conversion between subband domains
Dans une réalisation au sens de l'invention, la conversion consiste à passer d'un domaine de sous-bandes à un autre domaine de sous-bandes. On applique donc en cascade un banc de filtres de synthèse, puis un banc de filtres d'analyse.In an embodiment within the meaning of the invention, the conversion consists in moving from a domain of sub-bands to another domain of sub-bands. A cascade of synthesis filters is then cascaded, followed by an analysis filter bank.
Ainsi, de façon générale, les équations principales de la conversion entre domaines de sous-bandes pour un premier banc de filtres comportant L canaux et un second banc de
filtres comportant M canaux sont établies sous la forme : V(z) = T(z)U(z) , où la matrice de conversion T(z) est définie par :Thus, in general, the main equations of the conversion between subband domains for a first filter bank comprising L channels and a second bank of Filters with M channels are defined as: V (z) = T (z) U (z), where the conversion matrix T (z) is defined by:
T(z) = [v(z) ®g(z)|^ (13) avec K - ppcm(L,M) , et ce, selon l'enseignement du document précité FR-0409820.T (z) = [v (z) gg (z) | ((13) with K - cmcm (L, M), according to the teaching of the aforementioned document FR-0409820.
La matrice de retard v(z) est de taille P1 X p2. Elle est définie par ses éléments :The delay matrix v (z) is of size P 1 X p 2 . It is defined by its elements:
Vιj (z) = zM-ι+ιM-jL i = 0, ..., A - 1 et j = Q,..., p2 -\ , avec K = PïM = p2L . V ij (z) = z M - ι + ιM - jL i = 0, ..., A - 1 and j = Q, ..., p 2 - \, with K = P i M = p 2 L.
La sous-matrice de filtres g(z) est définie par g(z) =h(z)f(z) (14) où h(z) et f(z) désignent respectivement le vecteur colonne des M filtres d'analyse et le vecteur ligne des L filtres de synthèse. Les définitions et les notations des vecteurs de signaux :
sont celles introduites dans le document FR-0409820.The sub-matrix of filters g (z) is defined by g (z) = h (z) f (z) (14) where h (z) and f (z) respectively denote the column vector of the M analysis filters and the line vector of the synthesis filters. The definitions and notations of the signal vectors: are those introduced in document FR-0409820.
Compte tenu de l'expression obtenue du vecteur de filtres d'analyse (5) et du vecteur des filtres de synthèse (11), une nouvelle définition des éléments de la matrice de conversion T(z) peut alors être donnée, au sens de l'invention, par :
où la matrice g'(z) , de taille 2M x 2L , est définie par ses éléments g'k ,(z) tels que
avec £ = 0, ...,2M -l et / - 0, ...,2Z -I .Given the expression obtained from the analysis filter vector (5) and the synthesis filter vector (11), a new definition of the elements of the conversion matrix T (z) can then be given, within the meaning of the invention, by: where the matrix g '(z), of size 2M x 2L, is defined by its elements g' k , (z) such that with £ = 0, ..., 2M-1 and / - 0, ..., 2Z-I.
Ainsi, un sous-bloc At j (z) de la matrice de conversion T(z) se met sous une forme arrangée
On définit alors des matrices de fonctions de transfert telles que :
Thus, a sub-block A tj (z) of the conversion matrix T (z) is put into an arranged form We then define matrices of transfer functions such as:
Selon un avantage que procure le traitement au sens de l'invention, il est possible alors de définir une expression At'J (z) à partir des sous-blocs AtJ (z) de la matrice de conversion telle que les deux matrices C h et D7 de modulation des bancs de filtres respectifs sont maintenant isolées.According to one advantage that the treatment provides in the sense of the invention, it is then possible to define an expression A t ' J (z) from the sub-blocks A tJ (z) of the conversion matrix such that the two matrices C h and D 7 modulation of the respective filter banks are now isolated.
Cette propriété permet avantageusement de conserver l'utilisation des algorithmes rapides de calcul de transformée DCT ou de transformée de Fourier rapide FFT pour effectuer une partie des opérations de la conversion entre domaines de sous-bandes, notamment la modulation par les matrices Ch et D7 .This property advantageously makes it possible to retain the use of fast algorithms for calculating DCT transform or FFT fast Fourier transform to perform part of the operations of the conversion between subband domains, in particular the modulation by the matrices C h and D 7 .
La figure 3 donne le nouveau schéma de conversion pour les bancs de filtre modulés en cosinus où on note uy (z) et v'(z) les vecteurs de signaux modulés tels que,
FIG. 3 gives the new conversion scheme for the cosine modulated filterbanks where u y (z) and v '(z) are the modulated signal vectors such that,
La nouvelle matrice de conversion T'(z) est alors définie par :The new conversion matrix T '(z) is then defined by:
La figure 4 illustre, quant à elle, la mise en œuvre d'une conversion équivalente à celle illustrée sur la figure 3, sous la forme d'un système linéaire périodiquement variant dans le temps ou « LPTV », comme décrit dans le document FR-0409820.FIG. 4 illustrates, for its part, the implementation of a conversion equivalent to that illustrated in FIG. 3, in the form of a linear system that varies periodically in time or "LPTV", as described in the document FR. -0409820.
Dans la réalisation illustrée sur la figures 3, comme dans la réalisation illustrée sur la figure 4, la mise en œuvre au sens de l'invention se différencie de celle proposée dans les documents FR-0409820 et FR-0604507 par le fait qu'une partie des calculs (notamment
les modulations par les matrices D^ et Ch ) est réalisée en entrée et en sortie du système et directement sur les signaux en sous-bandes avant les commutateurs (bascules de la figure 4).In the embodiment illustrated in FIG. 3, as in the embodiment illustrated in FIG. 4, the implementation in the sense of the invention differs from that proposed in documents FR-0409820 and FR-0604507 in that part of the calculations (in particular the modulations by the matrices D 1 and C h ) are carried out at the input and at the output of the system and directly on the signals in sub-bands before the switches (flip-flops of FIG. 4).
La fonction de transfert Gk m(z) est la composante m-ième de la décomposition polyphasée d'ordre pγ de la composante Gk(z) telle que :
The transfer function G km (z) is the m-th component of the polyphase decomposition of order p γ of the component G k (z) such that:
Gk m(z) représente aussi la composante numéro 2mM + k de la décomposition polyphasée d'ordre 2K du filtre prototype H p(z) .G km (z) also represents the component number 2mM + k of the 2K polyphase decomposition of the prototype filter H p (z).
La fonction de transfert Kl r(z) est la composante r-ième de la décomposition polyphasée d'ordre p2 de K1(Z) telle que :
The transfer function K lr (z) is the r-th component of the polyphase decomposition of order p 2 of K 1 (Z) such that:
K1 r (z) représente aussi la composante numéro IrL + 1 de la décomposition polyphasée d'ordre 2K du filtre prototype Fp(z) .K 1 r (z) also represents the component number IrL + 1 of the polyphase decomposition of order 2K of the prototype filter F p (z).
Un élément d'indice (k,l) du sous-bloc A' y (z) s'écrit alors :An index element (k, l) of the sub-block A ' y (z) is then written:
Dans cette expression (24), on définit alors un paramètre important dans l'exposé ci-après. Il s'agit de la variable de retard
qui s'écrit ainsi :
où z' = 0,...,/J1 -I , j = 0,..., p2 -l , m = 0,...,P1 -I et r = O,...,p2 -\ .In this expression (24), an important parameter is then defined in the following description. This is the delay variable which is written as follows: where z ' = 0, ..., / J 1 -I, j = 0, ..., p 2 -l, m = 0, ..., P 1 -I and r = O, ..., p 2 - \.
En effet, cette dernière expression (24) des éléments de Ah'j (z) est intéressante dans la mesure où il apparait l'opérateur :
qui se comporte soit comme un opérateur de retard simple, soit comme un coupe-circuit, d'après la propriété suivante :
Indeed, this last expression (24) of the elements of A h ' j (z) is interesting insofar as it appears the operator: which behaves either as a simple delay operator or as a circuit breaker, according to the following property:
On étudie donc ci-après les variations de l'expression pour identifier ses
valeurs lorsqu'elles sont des multiples de K et ainsi déterminer les seuls éléments non nuls dans la somme de l'équation (24), lorsqu'ils existent. Cette étude permettra alors de définir les propriétés de simplicité (en termes de nombre d'éléments nuls) de la matrice
et de donner de manière explicite et simplifiée les expressions de ses éléments non nuls.Thus, the variations of the expression are studied below to identify its values when they are multiples of K and thus determine the only non-zero elements in the sum of equation (24), when they exist. This study will then make it possible to define the properties of simplicity (in terms of number of null elements) of the matrix and to give explicit and simplified expressions of its non-null elements.
Pour une plus grande clarté de l'exposé et dans un but didactique, il est décrit d'abord les cas particuliers où les variables Met L sont multiples l'une de l'autre, ce qui permet de simplifier l'expression , comme on le verra ci-après.
For greater clarity of the exposition and for a didactic purpose, it is first described the particular cases where the Met L variables are multiple of one another, which makes it possible to simplify the expression, as one will see it below.
* Cas particulier où M — pL* Special case where M - pL
La figure 5 représente la mise en œuvre du traitement de conversion (variant dans le temps en tant que système LPTV dans l'exemple représenté) dans le cas particulier où M = pL .
Dans ce cas particulier, les équations de la conversion au cœur du système, avec iciFigure 5 shows the implementation of conversion processing (time variant as LPTV system in the example shown) in the particular case where M = pL. In this particular case, the equations of the conversion at the heart of the system, with here
P1=I et p2= p , se mettent sous la forme :
où on note v'(z) le vecteur signal modulé tel que Y(z) =CAv'(z), où le sous-bloc de filtres
est défini par ses éléments d'indice (k,l) tels que :
P 1 = I and p 2 = p, are in the form: where we denote v '(z) the modulated signal vector such that Y (z) = C A v' (z), where the sub-block of filters is defined by its subscript elements (k, l) such that:
La variable de retard notée précédemment
ne dépend donc plus que de quatre indices et s'écrit :
avec j = Q,...,p-l, r = Q,...,p-l, k = 0,...,2M-l et /-0,...,2Z-IThe delay variable noted previously only depends on four indices and is written: with j = Q, ..., pl, r = Q, ..., pl, k = 0, ..., 2M-1 and / 0, ..., 2,2 -I
Ci-après, on cherche à identifier les indices (j,r,k,l) pour lesquels les valeurs du retard
sont des multiples de M , dans la recherche des éléments de matrice non nuls de chaque sous-bloc
Hereinafter, we seek to identify the indices (j, r, k, l) for which the values of the delay are multiples of M, in the search for non-null matrix elements of each sub-block
On définit en particulier un indice de portion d' anti- diagonale de la matrice , noté
u = k + l , avec 0≤u≤2(M + L-1). La variable de retard s'écrit alors :
In particular, an antidiagonal portion index of the matrix is u = k + 1, with 0≤u≤2 (M + L-1). The delay variable is then written:
On rappelle en outre que l'indice j désigne l'indice d'un sous-bloc parmi p
sous-blocs et caractérise donc un sous-bloc général A^ (z) . Ainsi, pour tout indice j fixé, les variations du retard sont limitées comme suit :It is also recalled that the index j denotes the index of a sub-block from among sub-blocks and thus characterizes a general sub-block A ^ (z). Thus, for any index j fixed, the variations of the delay are limited as follows:
-3M-jL + l≤εr J(u)≤M-jL-l
L'indice r varie aussi. Il s'agit d'un indice de la sommation qui apparaît à partir de la décomposition polyphasée selon la relation (28). Toutefois, en le fixant, il est possible de déterminer les termes de cette somme qui sont non nuls, comme suit (en notant aussi que, quand j et r sont fixés, la variable u représentant l'indice de diagonale dans la relation (30) devient le seul degré de liberté du retard
.-3M-jL + l≤ε r J (u) ≤M-jL-1 The index r varies too. It is an index of the summation which appears from the polyphase decomposition according to relation (28). However, by fixing it, it is possible to determine the terms of this sum which are non-zero, as follows (also noting that, when j and r are fixed, the variable u representing the diagonal index in the relation (30 ) becomes the only degree of freedom of delay .
On montre que, pour tout j - 0, ..., p - 1 et r - 0, ..., p - 1 fixés : ε3 (u) est multiple de M tel que ε3 (u) - nM , si et seulement si u = aL - 1 (31) avec a=(l-n)p - (j + 2r) , où l ≤ a ≤ 2p + l et n e V (r) , V (r) étant un intervalle de Z défini par :We show that for all j - 0, ..., p - 1 and r - 0, ..., p - 1 fixed: ε 3 (u) is multiple of M such that ε 3 (u) - nM, if and only if u = aL - 1 (31) with a = (ln) p - (j + 2r), where l ≤ a ≤ 2p + 1 and not V (r), V (r) being an interval of Z defined by :
II est donc possible de donner une expression de l'opérateur de la forme :
où wa (j, r; n) - (\- ή)M - (j + 2r)L - 1 et δu (x) (symbole de Kronecker) tel que :
It is therefore possible to give an expression of the operator of the form: where w a (j, r; n) - (\ - ή) M - (j + 2r) L - 1 and δ u (x) (Kronecker symbol) such that:
Ainsi, pour j et r fixés, d'après la relation (32), l'entier relatif n ne peut prendre que les valeurs comprises dans l'intervalle V (r) . Par exemple, si V (r) = {-1, 0} , on a :Thus, for j and r fixed, according to the relation (32), the relative integer n can take only the values lying in the interval V (r). For example, if V (r) = {-1, 0}, we have:
et les indices de diagonale u non
nulle à identifier sont alors :
uk (j,r;-l) = 2M - (j + 2r)L -l et uk (j,r;0) = M - (j + 2r)L -land the diagonal indices u no none to identify are then: u k (j, r; -l) = 2M - (j + 2r) L-1 and u k (j, r; 0) = M - (j + 2r) L -l
On remarquera en particulier que si u = 2M - (j + Ir)L - 1 , alors
It will be noted in particular that if u = 2M - (j + Ir) L - 1, then
Si on utilise l'indice u = k + l de numérotation des 2(M + L -Y) portions d' anti- diagonale dans l'expression (28) des sous-blocs A^ (z) de la matrice de conversion, on obtient alors :
If we use the index u = k + 1 of numbering the 2 (M + L-Y) anti-diagonal portions in the expression (28) of the sub-blocks A ^ (z) of the conversion matrix, we then obtain:
Ainsi, en termes plus génériques, on considère chaque portion d' anti-diagonale d'indice u = k + l d'un sous-bloc d'éléments de matrice . Si une valeur donnée
de cet indice u ne vérifie pas la condition (31) énoncée ci-avant (u = aL -l), tous les éléments de la portion d' anti-diagonale ayant cette valeur d'indice u sont nuls. Il s'agit là d'une première condition notée Cl.Thus, in more generic terms, we consider each anti-diagonal portion of index u = k + 1 of a sub-block of matrix elements. If a given value of this index u does not satisfy the condition (31) stated above (u = aL-1), all the elements of the anti-diagonal portion having this index value u are zero. This is a first condition noted as Cl.
On a illustré sur la figure 14 l'allure d'un sous-bloc A^ (z) d'éléments aM où, à titre d'exemple purement illustratif, seules les portions d' anti-diagonales dont les indices u = k + l valant 3, 7 et 11 sont non nulles. On remarque bien qu'il s'agit de portions d' anti- diagonale s complètes où les éléments du sous-bloc A^ (z) sont nuls. Comme on le verra aussi dans les autres cas L =pM et K - ppcm(L,M) ci-après, on retrouve encore des propriétés similaires de portions d' anti-diagonales nulles. Dans la suite de l'exposé, on indiquera, par abus de langage, que l'indice u est un « indice de diagonale » et on parlera de « diagonales nulles » pour désigner en réalité des portions d' anti- diagonale s nulles comme illustré sur la figure 14.FIG. 14 illustrates the shape of a sub-block A ^ (z) of elements a M where, by way of purely illustrative example, only the portions of anti-diagonals whose indices u = k + l worth 3, 7 and 11 are non-zero. Note that these are complete anti-diagonal portions where the elements of the sub-block A ^ (z) are zero. As will also be seen in the other cases L = pM and K - pcm (L, M) below, there are still similar properties of zero antidiagonal portions. In the remainder of the talk, it will be pointed out, by misuse of language, that the subscript u is a "diagonal index" and we will speak of "null diagonals" to designate in fact anti-diagonal portions that are null as illustrated in Figure 14.
D'autres conditions portent encore sur ces « diagonales » pour qu'elles soient non nulles.
En effet, parmi les diagonales susceptibles de comporter des éléments non nuls (donc pour les valeurs de l'indice u vérifiant déjà u = aL -\ ), on distingue en particulier deux situations différentes selon la parité de l'entier p .Other conditions still bear on these "diagonals" so that they are non-zero. Indeed, among the diagonals likely to have non-zero elements (hence for the values of the index u already verifying u = aL - \), two different situations are distinguished in particular according to the parity of the integer p.
On montre en effet que, pour tout j - 0, ...,p - 1 fixé et deux couples d'entiers (r, n) et (r',n ) tels que εr J (u) - nM et εr J,(u) - n'M avec r ≤ r' :It is shown that for all j - 0, ..., p - 1 fixed and two pairs of integers (r, n) and (r ', n) such that ε r J (u) - nM and ε r J , (u) - nM with r ≤ r ':
• si p est un entier impair, alors nécessairement r = r' et n = n' . ;• if p is an odd integer, then necessarily r = r 'and n = n'. ;
• si p est un entier pair tel que p - 2p' alors nécessairement r' - r + p' et ri = n -l .• if p is an even integer such that p - 2p 'then necessarily r' - r + p 'and ri = n - l.
Par ailleurs, lorsque l'entier /? est pair avec p - 2p' , seules les diagonales d'indices u = aL - 1 où (a + j) est un entier pair sont susceptibles de comporter des éléments non nuls. Il s'agit là d'une deuxième condition notée C2 associée au cas p - 2p' .By the way, when the integer /? is even with p - 2p ', only the diagonals of indices u = aL - 1 where (a + j) is an even integer are likely to have nonzero elements. This is a second condition denoted C2 associated with the case p - 2p '.
Lorsque l'entier p est impair avec p - 2p' + l , seules les diagonales d'indices u = aL - l où (n -ï) + a + j est un entier pair sont susceptibles de comporter des éléments non nuls. On rappelle que l'entier relatif n appartient à l'intervalle V (r) défini ci-avant. Il s'agit là d'une deuxième condition notée C'2, équivalente en réalité à la condition C2 ci-avant mais associée au cas p - 2p + 1 . En effet, cette condition C'2 porte directement sur la parité du terme (a + j) lorsque ce dernier appartient à un intervalle bien identifié parmi différents intervalles successifs comme explicitée dans le tableau I ci-après.When the integer p is odd with p - 2p '+ 1, only the diagonals of indices u = aL - 1 where (n -) + a + j is an even integer are likely to have nonzero elements. It is recalled that the relative integer n belongs to the interval V (r) defined above. This is a second condition denoted C'2, actually equivalent to condition C2 above but associated with the case p - 2p + 1. Indeed, this condition C'2 relates directly to the parity of the term (a + j) when the latter belongs to a well-identified interval among different successive intervals as explained in Table I below.
Ce tableau I exprime les éléments des diagonales qui sont non nulles, donné pour le cas M - pL , en gardant à l'esprit que O ≤ r ≤ p' -1 pour respecter les deux solutions possibles (r,n) et (r + p',n -l) (cas p - 2p ). Dans ce tableau I, la notation « x e 2D » signifie que l'élément x est un entier relatif pair (positif ou négatif), et « x e 2D +1 », que l'élément x est impair (positif ou négatif).
Les autres éléments du sous-bloc A^ (z) sont nuls. On rappelle que le terme « éléments de matrice » dans les sous-blocs vise des fonctions de transfert.
* Cas particulier où L = pMThis table I expresses the elements of the diagonals which are non-zero, given for the case M - pL, keeping in mind that O ≤ r ≤ p '-1 to respect the two possible solutions (r, n) and (r + p ', n -l) (case p - 2p). In this table I, the notation "xe 2D" means that the element x is an even relative integer (positive or negative), and "xe 2D +1", that the element x is odd (positive or negative). The other elements of the sub-block A ^ (z) are null. It is recalled that the term "matrix elements" in the sub-blocks refers to transfer functions. * Special case where L = pM
La figure 6 représente la mise en œuvre du traitement de conversion dans le cas particulier où L = pM dans un contexte de bancs de filtres variant dans le temps (système LPTV).FIG. 6 represents the implementation of the conversion processing in the particular case where L = pM in a context of time varying filter banks (LPTV system).
Ici, la variable de retard s'écrit :
où u est l'indice de diagonale comme défini précédemment u=k + l et tel que 0<u≤2(L + M-Y).Here, the delay variable is written: where u is the diagonal index as previously defined u = k + 1 and such that 0 <u≤2 (L + MY).
II apparaît alors des propriétés similaires à celles présentées pour le cas particulier précédent où M = pL.It then appears properties similar to those presented for the previous case where M = pL.
En effet, selon une première condition Cl, pour tout i = 0,...,p-l et pour tout m = 0,...,p-l, fixés:
avec a=i-2m-np + l, où l≤a≤2p + l, et ne V (m), V (m) étant un intervalle de Z défini par :Indeed, according to a first condition Cl, for all i = 0, ..., pl and for all m = 0, ..., pl, fixed: with a = i-2m-np + 1, where l≤a≤2p + 1, and not V (m), where V (m) is an interval of Z defined by:
Par ailleurs, pour i = 0,...,p-l fixé, les deux couples d'entiers (m,n) et (m1, ri) tels que
sont définis comme suit :Moreover, for i = 0, ..., pl fixed, the two pairs of integers (m, n) and (m 1 , ri) such that are defined as follows:
• si p est un entier impair, alors nécessairement m = rri et n = ri ,• if p is an odd integer, then necessarily m = rri and n = ri,
• si p est un entier pair tel que p = 2p , alors m =m + p' et ri = n - 1.
Enfin, selon une deuxième condition C2 ou C'2, pour i = 0,...,p -l et a = l,..., 2p + l fixés, l'égalité , admet une solution si et seulement si,
• if p is an even integer such that p = 2p, then m = m + p 'and ri = n - 1. Finally, according to a second condition C2 or C'2, for i = 0, ..., p -l and a = 1, ..., 2p + 1 fixed, the equality, admits a solution if and only if,
• si p est pair, (i- a) est impair.• if p is even, (i- a) is odd.
• si p est impair, (n + a -i) est impair.• if p is odd, (n + a -i) is odd.
Donc : si p = 1p alors (oc -i) doit être impair pour qu'il existe des diagonales non nulles, selon la condition C2, et si p = 2p' + l , alors (n + a -i) doit être impair pour que les éléments des diagonales restantes soient non nuls, et la condition C'2 porte ainsi sur la parité du terme (a -i) , selon son intervalle d'appartenance.So: if p = 1p then (oc -i) must be odd for there to exist nonzero diagonals, according to the condition C2, and if p = 2p '+ l, then (n + a -i) must be odd so that the elements of the remaining diagonals are non-zero, and the condition C'2 thus bears on the parity of the term (a -i), according to its interval of belonging.
Les expressions non nulles des éléments d'un sous-bloc A'(z) vérifiant les trois conditions possibles Cl, C2 (et de manière équivalente C'2) sont alors données dans le tableau II ci-après.The non-zero expressions of the elements of a sub-block A '(z) satisfying the three possible conditions C1, C2 (and equivalent C'2) are then given in Table II below.
* Etude du cas général où K = ppcm(L,M)* Study of the general case where K = ppcm (L, M)
On s'intéresse à l'étude de la fonction du retard selon son expression générale :
et à la détection des conditions sur six entiers i, j, r, m,k,l , conditions pour lesquelles
We are interested in studying the function of delay according to its general expression: and detecting conditions on six integers i, j, r, m, k, l, conditions for which
On rappelle que K = ppcm(L,M) = pγM = p2L , la notation « ppcm » désignant le plus petit multiple commun de L et M, et on définit alors un entier D tel que D = pgcd(L,M) , la notation "pgcd" désignant le plus grand diviseur commun de L etWe recall that K = ppcm (L, M) = p γ M = p 2 L, the notation "ppcm" denoting the smallest common multiple of L and M, and we then define an integer D such that D = pgcd (L , M), the notation "gcd" denoting the largest common divisor of L and
M
On a alors la propriété suivante M - p2D et L- p1D , p1 et p2 étant premiers entre eux.M We then have the following property M - p 2 D and L - p 1 D, p 1 and p 2 being prime between them.
On note encore u l'indice de diagonale tel que u-k + l . Les indices de lignes k et de colonnes / sont tels que 0 ≤ k ≤ 2M -1 et 0≤l≤2L-l. Ainsi, l'indice u est tel que 0<u≤2(M + L-l).We still note u the diagonal index such that u-k + l. The indices of lines k and columns / are such that 0 ≤ k ≤ 2M -1 and 0≤l≤2L-1. Thus, the index u is such that 0 <u≤2 (M + L-1).
On montre alors que : - pour tout i et tout m tels que 0 ≤ i, m ≤ P1 - 1 ,We show that: - for all i and all m such that 0 ≤ i, m ≤ P 1 - 1,
- pour tout j et tout r tels que 0<j,r≤p2-l, on a, selon une première condition Cl :
avec αεZ tel que : a = (l-npι-(2m-i))p2-(2r + j)pι où l≤ a ≤ 2{pγ + p2)-lfor every j and r such that 0 <j, r≤p 2 -l, there is, according to a first condition Cl: with αεZ such that: a = (l-np ι - (2m-i)) p 2 - (2r + j) p ι where l≤ a ≤ 2 {p γ + p 2 ) -l
De plus, pour i et j fixés, les valeurs entières de n admissibles sont telles que «mn ≤ «mn (U j)≤n≤ nmax (U j) ≤ 0 , où on note :Moreover, for i and j fixed, the admissible integer values of n are such that " mn ≤" mn (U j) ≤n≤n max (U j) ≤ 0, where we note:
«mn (U j) = -4 + [(/ + IVp1 - JIp2 + Vp1P2 ] , «πim=-5+[l/A + Vp2 + Vp1P2 ] H^(Uj)=[Q-+ I)Ip1- JIp2] la notation [je] désignant la partie entière de x . On montre aussi que :" Mn (U j) = -4 + [(/ + IVp 1 - JIp 2 + Vp 1 P 2 ]," πim = -5 + [l / A + Vp 2 + Vp 1 P 2 ] H ^ (Uj) = [Q- + I ) Ip 1 - JIp 2 ] the notation [je] denoting the integer part of x. We also show that:
- pour i et m fixés tels que 0 ≤ i, m ≤ pγ - 1 ,- for i and m fixed such that 0 ≤ i, m ≤ p γ - 1,
- pourj et r fixés tels que 0<j,r≤p2-l
avec: a-{l-np1-(2m-i))p2-(2r + j)p1 où l≤α ≤2(/?1 +p2)-l
Les bornes de l'intervalle nimn (i, j,r, m) et nmiiX(i,j,r,m) sont déterminées par- forj and r fixed such that 0 <j, r≤p 2 -l with: a- {l-np 1 - (2m-i)) p 2 - (2r + j) p 1 where l≤α ≤2 (/? 1 + p 2 ) -l The bounds of the interval n imn (i, j, r, m) and n miiX (i, j, r, m) are determined by
Une autre condition porte sur la fonction du retard. Quand i, j sont fixés et pour un indice de diagonale déterminé par le terme a , on cherche à déterminer la condition sur les indices r et m qui conduisent à des valeurs entières nK .Another condition is the function of delay. When i, j are fixed and for a diagonal index determined by the term a, we try to determine the condition on indices r and m which lead to integer values nK.
En effet, pour i,j et a fixés, on suppose l'existence de deux triplets d'entiers (n,m,r) et (n',m',r') qui vérifient les égalités
, et on établit alors des propriétés sur les deux triplets (n,m,r) et (n',m',rf) qui sont utiles pour le développement d'une expression simplifiée des éléments de
. En effet, en fixant :Indeed, for i, j and a fixed, one supposes the existence of two triplets of integers (n, m, r) and (n ', m', r ') which verify the equalities , and one then establishes properties on the two triplets (n, m, r) and (n ', m', r f ) which are useful for the development of a simplified expression of the elements of . Indeed, by fixing:
- une valeur de l'indice de diagonale u tel que (avec
U = CiD - I ), on montre que pour deux triplets d'entiers (n,m,r) et (n',m',r') tels que
et
(avec r ≤ r' et m ≤ m' ) :a value of the diagonal index u such that (with U = CiD - I), we show that for two triplets of integers (n, m, r) and (n ', m', r ') such that and (with r ≤ r 'and m ≤ m'):
• si P1P2 est impair alors nécessairement n = ri , m = m' et r = r' , mais• if P 1 P 2 is odd then necessarily n = ri, m = m 'and r = r', but
• si P1P2 est pair et : o si P1 = 2p\ est pair tandis que p2 est impair, alors n = n - 1 , m = m + p\ et r = / , et o si p2 = 2p'2 est pair tandis que pγ est impair, alors n' = n - 1 , m' = m et r' = r + p'2 .• if P 1 P 2 is even and: o if P 1 = 2p \ is even while p 2 is odd, then n = n - 1, m = m + p \ and r = /, and o if p 2 = 2p ' 2 is even while p γ is odd, then n' = n - 1, m '= m and r' = r + p ' 2 .
On rappelle que pγ et /?2 sont premiers entre eux et ne peuvent donc pas être pairs tous les deux à la fois.
Une autre condition C2 porte sur les indices de diagonale où la fonction de retard prend une valeur entière, quand A A> est pair, selon la parité des entiers pγ et p2 . En effet, en fixant i <≡ Dθ, P1 - lD et y <≡ Dθ, P2 -IU , pour tout m <≡ Dθ, pγ - lD et pour tout r <≡ Dθ, p2 - lD, on montre les conditions suivantes sur le paramètre a :Remember that p γ and /? 2 are first between them and therefore can not be both peers at the same time. Another condition C2 relates to the diagonal indices where the delay function takes an integer value, when AA > is even, according to the parity of the integers p γ and p 2 . Indeed, by fixing i <≡ Dθ, P 1 - lD and y <≡ Dθ, P 2 -IU, for every m <≡ Dθ, p γ - lD and for all r <≡ Dθ, p 2 - lD, we shows the following conditions on the parameter a:
• si P1 = 2p\ et p2 est impair, alors (i-a) est impair,If P 1 = 2p \ and p 2 is odd, then (ia) is odd,
• si p2 - Ip' 2 et P1 est impair, alors (j + a) est pair.• if p 2 - Ip ' 2 and P 1 is odd, then (j + a) is even.
Une autre condition porte sur les bornes de l'entier relatif n. En effet, en fixant / e Dθ, P1 - lD , y <≡ Dθ, /^2 - lD et « <≡ Ql, 2( A + p2 ) - lQ , on montre que les valeurs de n telles que εm ι J r (uj) = nK vérifient l'inégalité : N101n (i, j;a) ≤ n ≤ Nmax (i, j; a) , où les bornes entières N ^iJ; a) et NmiiX(i,j;a) sont déterminées par :Another condition relates to the bounds of the relative integer n. Indeed, by fixing / e Dθ, P 1 - lD, y <≡ Dθ, / ^ 2 - lD and «<≡ Ql, 2 (A + p 2 ) - lQ, we show that the values of n such that ε m ι J r (uj) = nK satisfy the inequality: N 101n (i, j; a) ≤ n ≤ N max (i, j; a), where the integer bounds N ^ iJ; a) and N miiX (i, j; a) are determined by:
Nmn (i, y; α) = -4 + [2(Pl + p2 )lPιp2 + B(i, f,a)lPιp2 ] , Nmax (i, j; a) - [B (i, f,a)lPιp2 ] et on note B(i, j; a) tel que : B(i, j; a) - (i + \)p2 - Jp1 - a.N mn (i, y; α) = -4 + [2 ( Pl + p 2 ) 1 P i p 2 + B (i, f, a) 1 P i p 2 ], N max (i, j; a) - [B (i, f, a) 1 P ^ p 2 ] and we denote B (i, j; a) such that: B (i, j; a) - (i + \) p 2 - Jp 1 - a.
Ainsi, pour le cas général K - ppcm(M,L) , une expression de l'opérateur de retard est donnée par :Thus, for the general case K - ppcm (M, L), an expression of the delay operator is given by:
avec Ma (i, j, m, r; n) = ((I - npx - (2m - i))p2 - (2r + y) A )D -1 Pour un quadruplet (i,j,m,r) fixé, l'intervalle Vm J r est alors complètement défini. Par exemple si n0 et nγ sont les deux seuls entiers compris dans V^1, , alors
with M a (i, j, m, r; n) = ((I - np x - (2m - i)) p 2 - (2r + y) A) D -1 For a quadruplet (i, j, m , r) set, the interval V m J r is then completely defined. For example if n 0 and n γ are the only two integers included in V ^ 1 , then
Dès lors, seul l'indice de diagonale peut varier dans cette égalité. L'utilisation du symbole de Kronecker δu permet justement de détecter les positions des diagonales qui sont les solutions associées aux deux valeurs admissibles n0 et nγ .
De ce fait, il est possible de construire des sous-blocs A' } (z) à partir de l'expression générale suivante :Therefore, only the diagonal index can vary in this equality. The use of the Kronecker symbol δ u makes it possible to detect the positions of the diagonals which are the solutions associated with the two admissible values n 0 and n γ . As a result, it is possible to construct sub-blocks A ' } (z) from the following general expression:
Ainsi, les éléments de sous-blocs, dans le cas général K = ppcm{M ,L) , peuvent être déterminés comme suit.Thus, the sub-block elements, in the general case K = ppcm (M, L), can be determined as follows.
On fixe i et j (numéros du sous-système) et les indices matriciels u de diagonale et / de numéro de colonne. Pour tout indice, m - 0,...,P1 -1 et pour tout r - 0,...,p2 -\ : on détermine les deux bornes de l'ensemble ,
We fix i and j (subsystem numbers) and matrix indices u of diagonal and / of column number. For any index, m - 0, ..., P 1 -1 and for all r - 0, ..., p 2 - \: we determine the two bounds of the set,
- on détermine les solutions u* (i,j,m,r\ή) pour chaque valeur entière admissible, comprise dans l'intervalle
,the solutions u * (i, j, m, r \ ή) are determined for each admissible integer value, in the interval ,
- quand l'indice de diagonal est tel que u =u* (i,j,m,r;n) alors, on évalue le terme : (-ï)m+rznGk>m ((-ï)Λ z2)κι>r ((-ï)p* z2)when the diagonal index is such that u = u * (i, j, m, r, n) then the term: (-i) m + r z n G k> m ((-i) is evaluated Λ z 2 ) κ ι> r ((-i) p * z 2 )
On incrémente ensuite l'indice r puis l'indice m et on ajoute les termes identifiés non nuls dans les doubles sommations sur m et r de l'expression (41).The index r is then incremented, then the index m, and the non-null terms identified in the double summations on m and r of the expression (41) are added.
Les expressions non nulles des éléments de sous-blocs sont données dans le
tableau III ci-après, pour 1 - 0, ..., P1 -I , j - 0, ...,p2 -1 . Les autres éléments de diagonales sont nuls.
Non-zero expressions of sub-block elements are given in the Table III below, for 1 - 0, ..., P 1 -I, j - 0, ..., p 2 -1. The other diagonal elements are null.
A titre d'exemple illustratif, en considérant des cas pratiques d'application de la conversion entre domaines de sous-bandes pour le cas par exemple du transcodage entre un codage normalisé G.722.1 et un codage normalisé MPEG-2/4 AAC, on a, selon la condition (39) :By way of illustrative example, considering practical cases of application of the conversion between subband domains for the case, for example, of transcoding between a standardized coding G.722.1 and a standard coding MPEG-2/4 AAC, one a, according to condition (39):
• en fenêtre courte, pγ = 2 et p2 = 5 , de sorte que nmn = -5 ,In short window, p γ = 2 and p 2 = 5, so that n mn = -5,
• en fenêtre longue, pγ = 16 et p2 = 5 , de sorte que nmn = -5 .• in long window, p γ = 16 and p 2 = 5, so that n mn = -5.
Pour le cas du transcodage entre un codage G.722.1 et un codage Dolby AC-3, on a :For the case of transcoding between a G.722.1 encoding and a Dolby AC-3 encoding, we have:
• en fenêtre courte, pγ = 2 et p2 = 5 , de sorte que nmn = -5 , etIn short window, p γ = 2 and p 2 = 5, so that n mn = -5, and
• en fenêtre longue, pγ = 4 et p2 = 5 , de sorte que H101n = -5 , encore.
Ainsi, dans ces deux cas d'application de transcodage, les valeurs de n admissibles sont toujours comprises dans l'intervalle entier
• in long window, p γ = 4 and p 2 = 5, so that H 101n = -5, again. Thus, in these two cases of transcoding application, the admissible values of n are always included in the entire interval
II convient de noter que les expressions précises des éléments de matrice
peuvent s'exprimer aussi en fonction des composantes polyphasées directes des filtres prototypes. Par exemple dans le cas M = pL , en notant 5'0(z),...,5'2M_1(z) les 2M composantes de la décomposition polyphasée d'ordre 2M de type 1 du filtre prototype de synthèse Fp (z) ,It should be noted that the precise expressions of the matrix elements can also be expressed in terms of the direct polyphase components of the prototype filters. For example, in the case M = pL, by noting 5 ' 0 (z), ..., 5' 2M _ 1 (z) the 2M components of the type 1M 2M polyphase decomposition of the synthesis prototype filter F p (z),
avec
puisque K = M = pL , on a ici KI r(z) = S2rL+ι (z) , pour tout / = 0, ..., 2L - 1 et pour tout r = 0, ...,p -l . Les éléments d'un sous-blocs sont alors donnés par :
with since K = M = pL, we have here K I r (z) = S 2rL + ι (z), for all / = 0, ..., 2L - 1 and for all r = 0, ..., p -l. The elements of a sub-block are then given by:
- où nh est tel que Nh - 2nhM , - les valeurs des indices r et n étant déterminées par celles fixées de l'indice j et de l'indice u de diagonale tel que r = ((I - n)p - (a + j))l2 , avec u - aL -l ;
where n h is such that N h - 2n h M, - the values of the indices r and n being determined by those fixed of the index j and the diagonal index u such that r = ((I - n) p - (a + j)) 12, with u - aL-1;
- où S représentent les composantes polyphasées d'ordre M (et
non plus 2M ) de type 1 du filtre prototype Fp (z) , - les valeurs des indices r et n étant encore déterminées par celles fixées de l'indice de sous-bloc j et de l'indice de diagonale u tels que : 0 < r = (l-n)p' - (a + j)/2 ≤ p' -l .where S represent the polyphase components of order M (and no longer 2M) of type 1 of the prototype filter F p (z), the values of the indices r and n being further determined by those fixed by the sub-block index j and the diagonal index u such that: 0 <r = (ln) p '- (a + j) / 2 ≤ p' -l.
De même, pour le cas L = pM , à partir des 2L composantes (notées R0(Z), ...,R21-1(Z) ) de la décomposition polyphasée d'ordre 2L de type 1 du filtre prototype d'analyse
Hp(z) , avec :
où l'entier nh est tel que Nh - 2nhL , puisque K - L - pM ici, on a : Gk,m (z) ~ R≥mM+k (z) pour tout £ = 0, ...,2M -l et pour tout m = 0,...,/? -l , et le calcul des éléments de sous-blocs A'(z) est déterminé par les relations suivantes :Similarly, for the case L = pM, from the 2L components (denoted R 0 (Z), ..., R 21-1 (Z)) of the type 1L 2L polyphase decomposition of the prototype filter d 'analysis H p (z), with: where the integer n h is such that N h - 2n h L, since K - L - pM here, we have: G k, m ( z ) ~ R ≥mM + k ( z ) for all £ = 0 ,. .., 2M -l and for all m = 0, ..., /? -l, and the calculation of the sub-block elements A '(z) is determined by the following relations:
- (A[(z))ur K1^z2X-IT R^^ i-z^z" (46)- (A [(z)) ur K 1 ^ z 2 X-IT R ^^ iz ^ z "(46)
- où nf tel que N7 = 2nfL ,where n f such that N 7 = 2n f L,
- les valeurs de m et n sont déterminées par ceux de l'indice i du sous-système et l'indice u de la diagonale tel que m = ((I - n)p + (i + 1 - α))/2 , et - (A[(z))ur K1C-Z2X-Ir R2'mM+u_ι ((-iy'z)zn (47)- the values of m and n are determined by those of the index i of the subsystem and the index u of the diagonal such that m = ((I - n) p + (i + 1 - α)) / 2 , and - (A [(z)) ur K 1 CZ 2 X-Ir R 2 ' mM + u _ ι ((-iy ' z) z n (47)
- où R0' (z), ..., R^1 1(Z) représentent les composantes polyphasées d'ordre L de type 1 du filtre prototype H p (z) ,- wherein R 0 (z), ..., R 1 1 (Z) are the polyphase components of order L type 1 of the prototype filter H p (z),
- les valeurs de m et n sont déterminées par celles fixés de l'indice / du sous-système et l'indice u de la diagonale tel que 0 < m = (l-n)p' - (i + l-a)/2 ≤ p'-l .the values of m and n are determined by those fixed of the index / subsystem and the index u of the diagonal such that 0 <m = (ln) p '- (i + la) / 2 ≤ p '-l.
Construction de la matrice de conversion T '(z)Construction of the conversion matrix T '(z)
De façon avantageuse, la matrice de conversion T '(z) peut être construite au préalable, hors ligne, avant sa mise en œuvre dans un système de transcodage, ou encore de codage ou de décodage incluant une cascade de bancs de filtres.Advantageously, the conversion matrix T '(z) may be pre-constructed, offline, before it is implemented in a transcoding system, or else encoding or decoding including a cascade of filterbanks.
Comme illustré sur la figure 15A, à l'étape Sl, on déterminera s'il existe une relation particulière entre les entiers M et L. Par exemple si M = pL (flèche o en sortie du testAs illustrated in FIG. 15A, in step S1, it will be determined whether there exists a particular relationship between the integers M and L. For example if M = pL (arrow o at the output of the test
TlO), selon le premier cas décrit ci-avant, seules les diagonales d'indices u tels que
u = aL - 1 (test Tl 1) sont non nulles. On identifie déjà une première série de diagonales d'éléments tous nuls à l'étape S 12 en sortie n du test TI l de la figure 15A. Parmi les diagonales potentiellement non nulles (sortie o du test TI l), on étudie la parité de l'entier/? (test T13). Si l'entier/? est pair (sortie o du test T13), seules les diagonales dont l'indice est tel que a + j est pair (test T14) sont non nulles (sortie o du test T14) et les autres diagonales (sortie n du test T14) sont nulles (étape S 12). Les éléments non nuls peuvent être alors donnés à l'étape S 16 par les relations exprimées dans le tableau I ci-avant. Ces relations peuvent être stockées initialement dans une mémoire d'ordinateur sous forme d'instructions d'un programme informatique (étape S 17). Si l'entier/? est impair (sortie n du test T13), seules les diagonales dont l'indice vérifie la condition C'2 sur la parité du terme a + j selon les intervalles dans lequel il se situe (test T15) sont non nulles (sortie o du test T15) et leurs éléments peuvent être alors donnés à l'étape S 16 par les relations exprimées dans le tableau I ci-avant. Les autres diagonales sont nulles (sortie n du test T15 vers l'étape S 12).TlO), according to the first case described above, only the diagonals of indices u such that u = aL-1 (test T1) are non-zero. A first set of zero element diagonals is already identified in step S 12 at output n of TI test 1 of FIG. 15A. Among the potentially nonzero diagonals (output o of the TI test l), we study the parity of the integer /? (T13 test). If the integer /? is even (test T13 output o), only the diagonals whose index is such that a + j is even (test T14) are non-zero (output o of test T14) and the other diagonals (output n of test T14) are zero (step S 12). The non-zero elements can then be given in step S16 by the relationships expressed in Table I above. These relationships may be initially stored in a computer memory as instructions of a computer program (step S17). If the integer /? is odd (output n of the test T13), only the diagonals whose index satisfies the condition C'2 on the parity of the term a + j according to the intervals in which it is situated (test T15) are non-zero (output o of the T15 test) and their elements can then be given in step S 16 by the relationships expressed in Table I above. The other diagonals are zero (output n of test T15 to step S 12).
On a détaillé sur la figure 16A le test T15 illustré sur la figure 15 A. Il s'agit en réalité d'une batterie de tests T151 à T155 pour situer le terme a + j dans l'un des intervalles possibles : (test T151), auquel cas a + j doit être impair (test T153) pour que des
diagonales puissent être non nulles,The test T15 illustrated in FIG. 15A has been detailed in FIG. 16A. It is actually a test battery T151 to T155 for locating the term a + j in one of the possible intervals: (test T151 ), in which case a + j must be odd (test T153) so that diagonals can be non-zero,
-
(test T152), auquel cas a + j doit être impair (test T153) pour que des diagonales puissent être non nulles,- (test T152), in which case a + j must be odd (test T153) so that diagonals can be nonzero,
-
(test T154), auquel cas a + j doit être pair (test T156) pour que des diagonales puissent être non nulles, et -
(test T155), auquel cas a + j doit être pair (test T156) pour que des diagonales puissent être non nulles.- (test T154), in which case a + j must be even (test T156) so that diagonals can be non-zero, and - (test T155), in which case a + j must be even (test T156) so that diagonals can be non-zero.
En pratique, le test T155 n'a pas lieu d'être exécuté car il s'agit en réalité du seul intervalle possible restant à la somme a + j après la série de tests précédents.
En référence maintenant à la figure 15B, si L = pM (flèche o en sortie du test T20), selon le deuxième cas décrit ci- avant, seules les diagonales d'indices u tels que u = aM - \ (test T21) sont non nulles. On identifie déjà une première série de diagonales d'éléments tous nuls à l'étape S22 en sortie n du test T21. Parmi les diagonales potentiellement non nulles (sortie o du test T21), on étudie en outre la parité de l'entier/? (test T23). Si l'entier/? est pair (sortie o du test T23), seules les diagonales dont l'indice est tel que a -i est impair sont non nulles (sortie o du test T24) et les autres diagonales (sortie n du test T24) sont nulles (étape S22). Les éléments non nuls peuvent être alors donnés à l'étape S26 par les relations exprimées dans le tableau II ci-avant. Ces relations peuvent être, là encore, stockées initialement dans une mémoire d'ordinateur sous forme d'instructions d'un programme informatique (étape S27). Si l'entier/? est impair (sortie n du test T23), seules les diagonales dont l'indice vérifie la condition C 2 sur la parité du terme a -i sont non nulles (sortie o du test T25) et leurs éléments peuvent être alors donnés à l'étape S26 par les relations exprimées dans le tableau IL Les autres diagonales sont nulles (sortie n du test T25 vers l'étape S22).In practice, the T155 test does not need to be executed because it is actually the only remaining possible interval at the sum a + j after the previous series of tests. Referring now to FIG. 15B, if L = pM (arrow o at the output of the T20 test), according to the second case described above, only the diagonals with indices u such that u = aM - \ (test T21) are not zero. We already identify a first set of diagonals of elements all nil at step S22 at output n of test T21. Among the potentially nonzero diagonals (output o of the T21 test), the parity of the integer /? (T23 test). If the integer /? is even (only the output o of the test T23), only the diagonals whose index is such that a -i is odd are non-zero (output o of the test T24) and the other diagonals (output n of the test T24) are zero (step S22). The non-zero elements can then be given in step S26 by the relationships expressed in Table II above. These relationships may again be stored initially in a computer memory as instructions of a computer program (step S27). If the integer /? is odd (output n of the test T23), only the diagonals whose index satisfies the condition C 2 on the parity of the term a -i are non-zero (output o of the test T25) and their elements can then be given to the step S26 by the relations expressed in table IL The other diagonals are zero (output n of test T25 to step S22).
On a détaillé sur la figure 16B le test T25 illustré sur la figure 15B. Il s'agit là encore d'une batterie de tests T251 à T255 pour situer le terme i-a dans l'un des intervalles possibles : -
(test T251), auquel cas i-a doit être impair (test T253) pour que des diagonales puissent être non nulles,The test T25 shown in FIG. 15B is detailed in FIG. 16B. This is again a battery of tests T251 to T255 to locate the term ia in one of the possible intervals: - (test T251), in which case ia must be odd (test T253) so that diagonals can be non-zero,
-
(test T252), auquel cas i-a doit être impair (test T253) pour que des diagonales puissent être non nulles,- (test T252), in which case ia must be odd (test T253) so that diagonals can be non-zero,
-
(test T254), auquel cas i -a doit être pair (test T256) pour que des diagonales puissent être non nulles, et- (test T254), in which case i -a must be even (test T256) so that diagonals can be non-zero, and
-
(test T255), auquel cas i - a doit être pair (test T256) pour que des diagonales puissent être non nulles.- (test T255), in which case i - a must be even (test T256) so that diagonals can be nonzero.
Là encore, le test T255 n'a pas lieu d'être exécuté en pratique car il s'agit en réalité du seul intervalle possible restant à la différence i - a après la série de tests précédents.
En référence maintenant à la figure 15C, en dehors des cas M=pL etL=pM (flèches n en sortie des tests TlO et T20), selon le troisième cas, général, décrit ci-avant, seules les diagonales d'indices u tels que u - aD -l (test T31) sont non nulles (avec D = pgcd(Z,M) ). On identifie déjà une première série de diagonales d'éléments tous nuls à l'étape S32 en sortie n du test T31. Parmi les diagonales potentiellement non nulles (sortie o du test T31), on étudie en outre la parité du produit pφx (test T33). Si ce produit est impair (sortie n du test T33), seules les diagonales tel que l'équation E : 2mp2 + 2rpι = (i + Y) P2 -Jp1 - a -npγp2 admet un (et un seul) triplet (m,r,n) comme solution (test T34), avec :Again, the T255 test does not need to be performed in practice because it is actually the only possible interval remaining unlike i - a after the previous series of tests. Referring now to FIG. 15C, apart from the cases M = pL and L = pM (arrows n at the output of tests T10 and T20), according to the third case, general, described above, only the diagonals with indices u such as that u - aD -l (test T31) are non-zero (with D = gcd (Z, M)). We already identify a first set of diagonals of elements all nil in step S32 at output n of test T31. Among the potentially non-zero diagonals (output o of the T31 test), we also study the product parity pφx (T33 test). If this product is odd (output n of the test T33), only the diagonals such as the equation E: 2mp 2 + 2rp ι = (i + Y) P 2 -Jp 1 - a -np γ p 2 admits a (and a single) triplet (m, r, n) as solution (T34 test), with:
- m, r tï n entiers et compris respectivement entre 0 et P1 -I , entre 0 et p2 -1 , et entre- m, r ti n integers and included respectively between 0 and P 1 -I, between 0 and p 2 -1, and between
N101n (I, j;a) et NmàX (i,j;a) sont non nulles (sortie o du test T34) et les autres diagonales (sortie n du test T34) sont nulles (étape S32). Les éléments non nuls peuvent être alors donnés à l'étape S35 par les relations exprimées dans le tableau III ci-avant. Ces relations peuvent être, là encore, stockées initialement dans une mémoire d'ordinateur sous forme d'instructions d'un programme informatique (étape S37).N 101n (I, j; a) and Nmax (i, j; a) are non-zero (T34 test output o) and the other diagonals (T34 test output n) are zero (step S32). The non-zero elements can then be given in step S35 by the relationships expressed in Table III above. These relationships may again be stored initially in a computer memory as instructions of a computer program (step S37).
Si le produit pφ2 est pair (sortie o du test T33) et, en particulier, si l'entier p\ est pair (sortie o du test T37), seules les diagonales telles que l'équation E :If the product pφ2 is even (output o of the test T33) and, in particular, if the integer p \ is even (output o of the test T37), only the diagonals such as the equation E:
2mp2 + 2rpï = (i + Y)P2 -Jp1 - Cc -Hp1P2 admet un (et un seul) triplet (m,r,n) comme solution (test T38), avec cette fois :2mp 2 + 2rp ï = (i + Y) P 2 -Jp 1 - Cc -Hp 1 P 2 admits one (and only one) triplet (m, r, n) as solution (test T38), this time:
- m, r et n entiers et compris respectivement entre 0 et p \-l (avec P1 - 2p\ ), entre 0 et /72 -l , et entre N^JiJ; a) et NmJi,j;a) sont non nulles (sortie o du test T38) et les autres diagonales (sortie n du test T38) sont nulles (étape S32). Les éléments non nuls peuvent être alors donnés à l'étape S35 par les relations exprimées dans le tableau III.- m, r and n integers and included respectively between 0 and p \ -l (with P 1 - 2p \), between 0 and / 7 2 -l, and between N ^ JiJ; a) and N m Ji, j; a) are non-zero (output o of the test T38) and the other diagonals (output n of the test T38) are zero (step S32). The non-zero elements can then be given in step S35 by the relationships expressed in Table III.
Si le produit P1P2 est pair (sortie o du test T33) et, en particulier, l'entier p2 est
maintenant pair (sortie n du test T37), seules les diagonales telles que l'équation E : 2mp2 + 2rpγ = (i + Y)P2 -Jp1 - U - Up1P2 admet un (et un seul) triplet {m,r,n) comme solution (test T40), avec cette fois :If the product P 1 P 2 is even (output o of the test T33) and, in particular, the integer p 2 is now pair (output n of the test T37), only the diagonals such as the equation E: 2mp 2 + 2rp γ = (i + Y) P 2 -Jp 1 - U - Up 1 P 2 admits one (and only one) triplet {m, r, n) as solution (T40 test), this time:
- m, r et n entiers et compris respectivement entre 0 et P1 -I , entre 0 et p\-\ (en définissant p2 = 2p \ à l'étape S39), et entre N^n(I, j;a) et Nmax (i,j;a) , sont non nulles (sortie o du test T40) et les autres diagonales (sortie n du test T40) sont nulles (étape S32). Les éléments non nuls peuvent être encore donnés à l'étape S35 par les relations exprimées dans le tableau III.- m, r and n integers and respectively between 0 and P 1 -I, between 0 and p \ - \ (by defining p 2 = 2p \ at step S39), and between N ^ n (I, j; a) and N max (i, j; a), are non-zero (output o of the test T40) and the other diagonals (output n of the test T40) are zero (step S32). The non-zero elements may be further given in step S35 by the relationships expressed in Table III.
Avantageusement, on peut prévoir un premier programme informatique comportant des instructions pour déterminer les éléments de la matrice de conversion T '(z) comme décrit ci-avant. Typiquement, l'algorithme correspondant à ce premier programme peut présenter un organigramme global correspondant à l'ensemble des figures 15A à 15C décrites ci-avant. A ce titre, la présente invention vise aussi ce premier programme informatique. Elle vise aussi un dispositif comportant une mémoire sur laquelle ce premier programme est stocké, le dispositif comportant alors un processeur pour exécuter les instructions du premier programme.Advantageously, it is possible to provide a first computer program comprising instructions for determining the elements of the conversion matrix T '(z) as described above. Typically, the algorithm corresponding to this first program may have an overall flowchart corresponding to all of FIGS. 15A to 15C described above. In this respect, the present invention also aims at this first computer program. It also relates to a device comprising a memory on which this first program is stored, the device then comprising a processor for executing the instructions of the first program.
Description détaillée d'un exemple de réalisationDetailed description of an example embodiment
On décrit ci-après en détail un exemple d'application de l'invention à un transcodage où M - pL , par exemple dans le cadre d'une conversion d'un codage de type MPEG- 1/2 (Layer I & II) vers un codage de type Dolby AC-3.An example of application of the invention to a transcoding where M-pL, for example in the context of a conversion of a type MPEG-1/2 (Layer I & II) coding is described below in detail. to Dolby AC-3 encoding.
Le domaine en sous-bandes en entrée est défini par les caractéristiques d'un banc de filtres dit « pseudo-QMF » (pour « Quadrature Mirror Filter »), pour lequel L=32, et le domaine en sous-bandes de sortie est défini par les caractéristiques d'une transformée à recouvrement dite MLT (pour « Modulated Lapped Transform »), faisant intervenir
deux types de fenêtre de codage :The input subband domain is defined by the characteristics of a so-called "pseudo-QMF" filter bank, for which L = 32, and the output subband domain is defined by the characteristics of an MLT overlay transform (for "Modulated Lapped Transform"), involving two types of coding window:
- une fenêtre courte, pour laquelle M=128, eta short window, for which M = 128, and
- une fenêtre longue pour laquelle M=256.a long window for which M = 256.
a) Cas du transcodage vers la fenêtre courte M= 128a) Case of transcoding to the short window M = 128
Ici, la relation M - pL est vérifiée avec/? = 4 (en rappelant que £=32), de sorte que/? est pair avec p - 2p où p ' - 2. Les valeurs des longueurs nf et nh des composantes polyphasées d'ordre 2M des filtres prototypes sont telles que nh - 1 et nf - 2 .Here, the relation M - pL is verified with /? = 4 (remembering that £ = 32), so that /? is even with p - 2p where p '- 2. The values of the lengths n f and n h of the polyphase components of order 2M of the prototype filters are such that n h - 1 and n f - 2.
La longueur du filtre prototype de synthèse Fp(z) est Nf - 5l2 . La longueur des composantes S1 (Z) de la décomposition polyphasée selon la relation (42), d'ordre 2M = 256 , de Fp(z) , est telle que 2nfM = 512 , donc nf = 2 . La longueur du filtre prototype Hp (z) de la transformée MDCT est Nh - 2M , soit donc nh - l .The length of the synthetic prototype filter F p (z) is N f - 5l2. The length of the components S 1 (Z) of the polyphase decomposition according to the relation (42), of order 2M = 256, of F p (z), is such that 2n f M = 512, hence n f = 2. The length of the prototype filter H p (z) of the MDCT transform is N h - 2M, hence n h - 1.
Il apparaît alors ici qu'avec nf - nh + 1 = 2 et p - 4 (et p ' = 2 ), le calcul des éléments des sous-blocs A!} (z) s'effectue comme suit :It appears here that with n f - n h + 1 = 2 and p - 4 (and p '= 2), the computation of the elements of the sub-blocks A! } (z) is as follows:
(A; (z)) = (-iγhp(u -l)z" {fp(2rL + l) + fp(M + 2^ + I)Z-1 2 - W(A; (z)) = (-iγh p (u-1) z "{f p (2rL + 1) + f p (M + 2 + 1) Z- 1 2 -W
+/ (2Af + 2rL + l)z~2 + f (3M + 2rL + l)z+ / (2Af + 2rL + 1) z ~ 2 + f (3M + 2rL + 1) z
On peut détailler l'expression des éléments des sous-blocs Aj' (z) par tranches d'intervalles du terme (a + j) comme présenté dans le tableau I ci-avant.The expression of the elements of the sub-blocks A j '(z) can be detailed by interval slices of the term (a + j) as presented in Table I above.
Il apparaît surtout que les indices r = 0,...,p' -l et j = O,...,p -l modifient l'expression générale et la position des fonctions de transfert (non nulles) constituant les éléments de matrices A^ (z) .
D'une part, pour j = 0,...,3 :It appears especially that the indices r = 0, ..., p '-l and j = O, ..., p -l modify the general expression and the position of the transfer functions (nonzero) constituting the elements of matrices A ^ (z). On the one hand, for j = 0, ..., 3:
- si j est pair, seules les diagonales u = (2L -1), (4L -1), (6L -1), (SL -I) sont non nulles et le nombre d'élément sur chaque diagonale est IL , - si j est impair, seules les diagonales u = (L - 1), (3L - 1), (5 L - 1), (IL - 1), (9L - 1) sont non nulles et le nombre d'éléments présents sur les diagonales extrêmes est L , alors que les diagonales u = (3L -l), (5L -l), Ç7L -l) comportent chacune 2L éléments. D'autre part, on a r - 0 ou r - 1 et de ce fait, il faut distinguer les expressions de la forme,- if j is even, only the diagonals u = (2L -1), (4L -1), (6L -1), (SL -I) are non-zero and the number of elements on each diagonal is IL, - if j is odd, only the diagonals u = (L - 1), (3L - 1), (5 L - 1), (IL - 1), (9L - 1) are nonzero and the number of elements present on the extreme diagonals is L, while the diagonals u = (3L-1), (5L-1), 7L-1) each have 2L elements. On the other hand, we have r - 0 or r - 1 and because of this, we must distinguish expressions from the form,
Ainsi, la parité de l'indice j détermine la position des diagonales non nulles et la valeur de l'indice r détermine le numéro 2rL + î de la composante polyphasée du filtre prototype de synthèse S2'rL+ι (z) .Thus, the parity of the index j determines the position of the nonzero diagonals and the value of the index r determines the number 2rL + 1 of the polyphase component of the synthetic prototype filter S 2 ' rL + ι (z).
Il peut alors être proposé un schéma de mise en œuvre particulièrement avantageux en distinguant les caractéristiques de traitement selon la parité de l'indice j de la composante
, et en distinguant aussi les opérations définies par les composantes
du filtre prototype de synthèse de celles définies par les composantes G0,..., G2M_X (z) du filtre prototype d' analyse.It can then be proposed a particularly advantageous implementation scheme by distinguishing the treatment characteristics according to the parity of the index j of the component , and distinguishing also the operations defined by the components of the synthesis prototype filter of those defined by the components G 0 ,..., G 2M _ X (z) of the prototype analysis filter.
A cet effet, on définit quatre matrices de filtres, ty (z) , 0 ≤ j < 3 , chacune de dimensionFor this purpose, we define four filter matrices, t y (z), 0 ≤ j <3, each of dimension
2Lx 2L , définies comme suit : - pour un indice j - 0,2 pair, on pose :
et pour un indice j - 1,3 impair, on pose :2Lx 2L, defined as follows: - for an index j - 0.2 pair, we put: and for an odd j - 1.3 index, we put:
On note ci-après w^ (z) des vecteurs intermédiaires en sortie des sous-blocs , tels
que :
Here we denote w ^ (z) intermediate vectors at the output of the sub-blocks, such as than :
En référence à la figure 7 qui illustre les opérations effectuées par les sous- systèmes
d'indice j pair (respectivement et à la figure 8 qui illustre les
opérations effectuées par les sous-systèmes A d'indice j impair (respectivement
, pour un indice j fixé, le vecteur des signaux en sous-bandes
est distribué en entrée vers deux canaux parallèles, définis respectivement par : - to(z) , I1(Z) pour le cas où j est pair,
- et par t2(z) , t3(z) pour le cas où j est impair.Referring to Figure 7 which illustrates the operations performed by the subsystems of even index (respectively and in Figure 8 which illustrates the operations performed by subsystems A of odd index (respectively , for a fixed index j, the vector of the signals in sub-bands is distributed as input to two parallel channels, defined respectively by: - t o (z), I 1 (Z) for the case where j is even, and by t 2 (z), t 3 (z) for the case where j is odd.
Chaque canal transmet en sortie deux vecteurs comportant chacun IL coefficients. Un retard z"1 est appliqué à l'un des deux vecteurs comme représenté sur les figures 7 et 8 et finalement, les quatre vecteurs ainsi délivrés sont concaténés pour atteindre la dimension 2χ 2χ 2L = 2M . Ainsi, les canaux de transmission se subdivisent, créent des retards sur chaque vecteur et concatènent enfin ces vecteurs. Ensuite, les vecteurs de dimension 2M sont tous multipliés par la fenêtre hp(n) du filtre prototype d'analyse.Each channel outputs two vectors each having IL coefficients. A delay z "1 is applied to one of the two vectors as shown in Figures 7 and 8 and finally, the four vectors thus delivered are concatenated to reach the dimension 2χ 2χ 2L = 2M.Thus, the transmission channels are subdivided. , create delays on each vector and finally concatenate these vectors Then the vectors of dimension 2M are all multiplied by the window h p (n) of the prototype analysis filter.
La seule différence de traitement entre les cas j = 0 et / = 2 (ou encore entrey=l ety=3) se situe donc au niveau de la concaténation avec entrelacement en amont de la multiplication par la fenêtre hp (n) . Ainsi, pour le cas où j est pair (respectivement impair), il est possible de n'utiliser qu'un seul système de filtres à deux canaux, caractérisé par les matrices simples dites « anti- diagonale s » to (z) et t:(z)The only difference in treatment between the cases j = 0 and / = 2 (or else between y = 1 and y = 3) is therefore at the level of the concatenation with interleaving upstream of the multiplication by the window h p (n). Thus, for the case where j is even (odd), it is possible to use only one two-channel filter system, characterized by the simple matrices called "anti-diagonal s" t o (z) and t : (z)
(respectivement t2(z) et t3 (z) ). En effet, ces matrices to(z) à t3 (z) sont particulièrement simples à manipuler, du fait qu'elles ne comportent que quelques éléments non nuls (sur des anti-diagonales), de sorte que, par exemple, la multiplication d'un vecteur par une telle matrice ne fait intervenir qu'une seule multiplication pour calculer chaque coefficient du vecteur produit.(respectively t 2 (z) and t 3 (z)). Indeed, these matrices t o (z) to t 3 (z) are particularly simple to handle, since they contain only a few non-zero elements (on anti-diagonals), so that, for example, the multiplication of a vector by such a matrix involves only one multiplication to calculate each coefficient of the product vector.
De plus, deux types seulement de concaténation avec retard peuvent être prévus. Sur la figure 9, le diagramme (A) illustre la concaténation avec retard qui intervient en sortie des sous-blocs et le diagramme (B) illustre la concaténation avec retard
en sortie des sous-blocs
. La concaténation qui résulte de la chaîne de retards (C) est alors équivalente à la concaténation avec retard du schéma (A) : il s'agit d'une inversion de deux canaux (avec un retard z"1 ) suivie de la concaténation avec retard selon le schéma (B).In addition, only two types of concatenation with delay can be provided. In FIG. 9, the diagram (A) illustrates the concatenation with delay occurring at the output of the sub-blocks and the diagram (B) illustrates the concatenation with delay. at the output of the sub-blocks . The concatenation resulting from the delay chain (C) is then equivalent to the delay concatenation of the scheme (A): it is a two-channel inversion (with a delay z "1 ) followed by the concatenation with delay according to the scheme (B).
En référence à la figure 10 illustrant le cœur du système de conversion, finalement, le vecteur des coefficients v'(z) en sous-bandes, en sortie de la conversion, est le simple
résultat de l'opération d'addition avec recouvrement suivante :
With reference to FIG. 10 illustrating the heart of the conversion system, finally, the vector of the coefficients v '(z) in sub-bands, at the output of the conversion, is the simple result of the following overlay addition operation:
Judicieusement : - la chaîne de concaténation (B) est mutualisée pour l'ensemble des sous-systèmes (juste avant la concaténation), - et ainsi, une seule multiplication par la fenêtre hp(n) est prévue après l'opération d'addition avec recouvrement.Judiciously: - the concatenation chain (B) is pooled for all the subsystems (just before the concatenation), - and so, only one multiplication by the window h p (n) is expected after the operation of addition with overlap.
Le tableau IV ci- après compare le nombre d'opérations (additions et multiplications) nécessaires à la production d'un vecteur de 2M coefficients Y(n) en sortie de la conversion par transcodage :Table IV below compares the number of operations (additions and multiplications) necessary for the production of a vector of 2M coefficients Y (n) at the output of the conversion by transcoding:
- dans le cas d'une mise en œuvre directe comme illustrée sur la figure 5, etin the case of a direct implementation as illustrated in FIG. 5, and
- dans le cas d'une mise en œuvre perfectionnée comme illustrée sur la figure 10.in the case of an improved implementation as illustrated in FIG.
Tableau IVTable IV
b) Cas du transcodage vers la fenêtre longue M=256b) Transcoding case to the long window M = 256
Ici, la relation M - pL est encore vérifiée avec/? = 8 (en rappelant que £=32), de sorte que/? est pair avec p = 2p où p - 4.
Les valeurs des longueurs nf et nh des composantes polyphasées d'ordre 2M des filtres prototypes sont telles que nh - 1 et nf - 1.Here, the relation M - pL is still verified with /? = 8 (remembering that £ = 32), so that /? is even with p = 2p where p - 4. The values of the lengths n f and n h of the polyphase components of order 2M of the prototype filters are such that n h - 1 and n f - 1.
Il apparaît alors qu'avec nf - nh = 1 et p - S , le calcul des éléments des sous-blocs
s'effectue comme suit :
It then appears that with n f - n h = 1 and p - S, the computation of the elements of the sub-blocks is as follows:
On peut exprimer à nouveau les sous-blocs
en fonction de matrices simples, selon la parité de l' indice/We can express again the sub-blocks according to simple matrices, according to the parity of the index /
Pour j - 0,2,4,6 pairs, on donne :For j - 0,2,4,6 pairs, we give:
Pour les indices j = 1,3,5,7 impairs, on donne :For j = 1,3,5,7 odd numbers, we give:
Compte tenu du nombre élevé ( p = S ) de sous-systèmes qui interviennent dans la conversion, il est proposé ci-après des notations simplifiées pour représenter les traitements associés aux matrices anti- diagonale s to(z),...,t7(z) . De ce fait, comme illustré sur la figure 11, les deux sous-systèmes tu (z) , tv (z) qui seront utiles pour l'implémentation du cœur de la conversion sont définis ainsi :Given the high number (p = S) of subsystems involved in the conversion, simplified notations are proposed below to represent the treatments associated with anti-diagonal matrices st o (z), ..., t 7 (z). As a result, as illustrated in FIG. 11, the two subsystems t u (z), t v (z) that will be useful for the implementation of the heart of the conversion are defined as follows:
- le sous-système tu (z) traite les signaux en sous-bande d'indicesy pairs etthe subsystem t u (z) processes the subband signals of even subscripts and
- le sous-système tv(z) traite les signaux en sous-bande d'indicesy impairs. Les signaux en sous-bandes u^(z) sont des vecteurs de coefficients de dimension IL . A la sortie de la matrice tu (z) ou de la matrice tv(z) , on obtient des signaux de coefficients filtrés de dimension 4x 2L = M . Les lignes de connexion représentées en
pointillés sur la figure 11 signifient qu'il s'agit de la transmission en parallèle de quatre vecteurs comportant 2L coefficients (4χ 2Z = 2M coefficients en sortie).the subsystem t v (z) processes the subband signals with odd indices. The subband signals u ^ (z) are vectors of dimension coefficients IL. At the output of the matrix t u (z) or of the matrix t v (z), filtered coefficient signals of dimension 4x 2L = M are obtained. The connection lines represented in dotted in FIG. 11 mean that it is the parallel transmission of four vectors comprising 2L coefficients (4χ 2Z = 2M output coefficients).
De plus, on définit avantageusement quatre chaînes de traitement différentes, notées ΣA ,ΣB,ΣC,ΣD et illustrées par les équivalences représentées sur la figure 12. La chaîneIn addition, advantageously defines four different processing channels, denoted Σ A, Σ B Σ C Σ D and illustrated by the equivalence shown in Figure 12. The chain
ΣD admet en entrée des vecteurs de signaux de dimension M et transmet en sortie des vecteurs de coefficients de dimension 2M . Les chaînes ΣA,ΣB,ΣC admettent en entrée des vecteurs de coefficients de dimension M et transmettent en sortie des vecteurs de dimension M aussi.Σ D admits M-dimensional signal vectors as input and outputs vectors of dimension coefficients 2M. The chains Σ A , Σ B , Σ C admit vectors of coefficients of dimension M and transmit vectors of dimension M as well.
Par une étude complète des opérations effectuées par les sous-sytèmes A^ (z) caractérisées par les fonctions de transfert exprimées précédemment, il est proposé sur la figure 13 une mise en œuvre préférée du cœur de la conversion entre domaines de sous-bandes.By a complete study of the operations carried out by the sub-systems A ^ (z) characterized by the transfer functions previously expressed, it is proposed in FIG. 13 a preferred implementation of the core of the conversion between subband domains.
L'avantage principal de la mise en œuvre illustrée sur cette figure 13 vient du fait que :The main advantage of the implementation shown in this figure 13 is that:
- chaque sous-système A^ (z) de dimensions initiales 2M χ 2L est réduit d'un facteur- each subsystem A ^ (z) of initial dimensions 2M χ 2L is reduced by a factor
2 en nombre de lignes, pour obtenir finalement des systèmes simples tu (z) et tv(z) à 4 canaux, de dimensions M x 2L ; - il n'est mis en œuvre qu'une seule multiplication par la fenêtre de pondération hp(n) du filtre prototype d'analyse (mutualisée ici aussi) ;2 in number of lines, to finally obtain simple systems t u (z) and t v (z) with 4 channels, of dimensions M x 2L; - It is implemented only one multiplication by the weighting window h p (n) of the prototype analysis filter (shared here too);
- l'addition est effectuée sur des vecteurs de dimension M .the addition is carried out on vectors of dimension M.
En comparant la complexité du cœur du système de conversion selon une mise en œuvre directe au sens de la figure 5 (avec même l'identification des éléments de filtrage identiquement nuls) et celle correspondante à la mise en œuvre illustrée sur la figure 13, on obtient avantageusement les résultats indiqués dans le tableau V ci-après, pour produire un vecteur de 2M = 512 coefficients v'(n) en sortie du cœur de conversion.
By comparing the complexity of the core of the conversion system according to a direct implementation in the sense of FIG. 5 (with even the identification of identically zero filter elements) and that corresponding to the implementation illustrated in FIG. advantageously obtains the results indicated in Table V below, to produce a vector of 2M = 512 coefficients v '(n) at the output of the conversion core.
Tableau VTable V
Ainsi, il découle de ce qui précède que, au moins dans le cas M = pL avec/? pair tel que p - 2p , chaque composante issue d'une décomposition polyphasée d'ordre /?
d'un vecteur d'entrée M' (Z) , modulé (et résultant donc de l'étape a) du procédé au sens de l'invention), avecy compris entre 0 et/?-l, est multipliée par chaque matrice d'un jeu de p' matrices élémentaires (références tu (z) et tv(z) des figures 11 et 13).Thus, it follows from the foregoing that, at least in the case M = pL with /? peer such that p - 2p, each component resulting from a polyphase decomposition of order /? an input vector M '(Z), modulated (and therefore resulting from step a) of the process in the sense of the invention), with y between 0 and /? - 1, is multiplied by each matrix d a set of elementary matrices (references t u (z) and t v (z) of FIGS. 11 and 13).
De façon avantageuse, on ne prévoit que deux jeux de matrices élémentaires, l'un ou l'autre de ces deux jeux étant choisi simplement selon la parité de l'indicey. Par ailleurs, chaque matrice élémentaire ne comporte qu'un seul élément non nul par ligne et/ou par colonne.Advantageously, only two sets of elementary matrices are provided, one or the other of these two games being chosen simply according to the parity of the indexy. Furthermore, each elementary matrix has only one non-zero element per line and / or column.
On applique ensuite, globalement, des permutations, retards z ^ , sommations et démultiplications, choisis, aux résultats des produits des composantes par ces
matrices élémentaires, pour obtenir p sous- vecteurs. On regroupe ensuite, par concaténation, ces p sous-vecteurs pour leur appliquer préférentiellement une modulation par une fenêtre du filtre prototype du banc de filtres d'analyse hp (0) , ...,Then, in general, permutations, delays z, summations and multiplications, chosen, are applied to the results of the products of the components by these elementary matrices, to obtain p sub-vectors. These p sub-vectors are then grouped by concatenation in order to preferentially apply them to a modulation by a window of the prototype filter of the analysis filter bank h p (0),.
Ap (2Af -I) .A p (2Af -I).
On obtient finalement un vecteur v' (z) , auquel peut être appliquée ensuite la matrice de
modulation Ch du banc de filtres d'analyse en vue de délivrer le vecteur de sortie du système, référencé Y(z) sur la figure 5 et correspondant au "second vecteur" obtenu après l'étape c) selon la terminologie générique utilisée ci-avant pour la définition de la présente invention.Finally, a vector v '(z) is obtained, to which the matrix of modulation C h of the analysis filter bank to deliver the output vector of the system, referenced Y (z) in Figure 5 and corresponding to the "second vector" obtained after step c) according to the generic terminology used ci for the definition of the present invention.
Avantageusement, les permutations, retards z 1 , sommations et démultiplications sont optimisés pour minimiser le nombre de calculs intervenant avant le regroupement par concaténation.Advantageously, the permutations, delays z 1 , summations and multiplications are optimized to minimize the number of computations occurring before the concatenation grouping.
Avantageusement, on peut prévoir un deuxième programme informatique comportant des instructions pour exécuter les calculs de conversion entre domaines de sous-bandes eux-mêmes. Typiquement, l'algorithme correspondant à ce deuxième programme peut présenter un organigramme global correspondant, par exemple dans le cas de la conversion MPEG-1/2 (LI&II) vers Dolby-AC3, aux figures 10 (pour une fenêtre courte) et 13 (pour une fenêtre longue), et plus généralement (dans d'autres cas de conversion notamment) à l'une des figures 4 à 6.Advantageously, it is possible to provide a second computer program comprising instructions for performing the conversion calculations between subband domains themselves. Typically, the algorithm corresponding to this second program may have a corresponding global flowchart, for example in the case of the MPEG-1/2 (LI & II) to Dolby-AC3 conversion, in FIGS. 10 (for a short window) and 13 ( for a long window), and more generally (in other cases of conversion in particular) to one of FIGS. 4 to 6.
A ce titre, la présente invention vise aussi ce deuxième programme informatique. Elle vise aussi un dispositif de conversion entre différents domaines de sous-bandes, par exemple pour du transcodage, ou encore du codage ou du décodage faisant intervenir une cascade de bancs de filtres (tels que ceux définis dans la norme MPEG AAC+SBR, appelée aussi "HE-AAC", MPEG Surround ou MPEG Enhanced Low Delay AAC) comportant une mémoire dans laquelle ce deuxième programme est stocké, le dispositif de transcodage comportant alors un processeur pour exécuter les instructions du deuxième programme.In this respect, the present invention also aims at this second computer program. It also relates to a conversion device between different subband domains, for example for transcoding, or else coding or decoding involving a cascade of filter banks (such as those defined in the MPEG AAC + SBR standard, called also "HE-AAC", MPEG Surround or MPEG Enhanced Low Delay AAC) having a memory in which this second program is stored, the transcoding device then comprising a processor for executing the instructions of the second program.
Bien entendu, la présente invention ne se limite aux formes de réalisation décrites ci-avant ; elle s'étend à d'autres variantes.
Par exemple, il apparaît dans le traitement décrit ci-avant que la nature des transformées de modulation (en cosinus, en sinus, ou autre) n'influence en rien la détermination de la matrice de conversion T'(z) . Par conséquent, le traitement au sens de l'invention s'applique pour tout type de transformée (en cosinus, en sinus, ou autre).Of course, the present invention is not limited to the embodiments described above; it extends to other variants. For example, it appears in the treatment described above that the nature of the modulation transforms (cosine, sine, or other) does not influence the determination of the conversion matrix T '(z). Therefore, the treatment in the sense of the invention applies to any type of transform (cosine, sine, or other).
Par ailleurs, les avantages obtenus dans le cas d'une conversion d'un codage MPEG- 1/2 (LI&II) vers un codage Dolby AC-3 ne sont liés, comme on l'a vu, qu'au fait qu'il existe une relation avantageuse entre les coefficients L et M et aucunement à la nature même des codages. On comprendra donc que ces résultats avantageux sont directement transposables à tout autre type de conversion à transformées où L et M vérifient les mêmes relations.
Moreover, the advantages obtained in the case of a conversion from MPEG-1/2 (LI & II) coding to Dolby AC-3 coding are linked, as we have seen, only to the fact that There is an advantageous relationship between the coefficients L and M and in no way to the very nature of the codings. It will therefore be understood that these advantageous results are directly transferable to any other type of conversion to transforms where L and M satisfy the same relations.
Claims
1. Procédé mis en œuvre par des ressources informatiques pour traiter des données par passage entre domaines différents de sous-bandes, consistant à compacter en un même traitement l'application d'un premier vecteur ( X (z) ) comportant un premier nombre L de composantes en sous-bandes respectives, à un banc de filtres de synthèse, puis à un banc de filtres d'analyse, pour obtenir un second vecteur (Y (z) ) comportant un second nombre de composantes M en sous-bandes respectives, le procédé étant du type comportant les étapes suivantes, après détermination d'un troisième nombre K , plus petit commun multiple entre le premier nombre L et le second nombre M : a) si le troisième nombre K est différent du premier nombre L , mise en blocs par une conversion série/parallèle du premier vecteur pour obtenir p2 vecteurs composantes polyphasées, avec p2 - K/ L , b) application d'un filtrage matriciel choisi, impliquant une matrice de conversion, carrée et de dimensions 2K x 2K , auxdits p2 vecteurs composantes polyphasées pour obtenir pγ vecteurs composantes polyphasées du second vecteur, avec c) si le troisième nombre K est différent du second nombre M , mise en blocs par une conversion parallèle/série pour obtenir ledit second vecteur,A method implemented by computer resources for processing data by passing between different subband domains, consisting in compacting in the same process the application of a first vector (X (z)) having a first number L of respective subband components, to a synthesis filterbank, then to an analysis filter bank, to obtain a second vector (Y (z)) having a second number of respective subband M components, the method being of the type comprising the following steps, after determining a third number K, the least common multiple between the first number L and the second number M: a) if the third number K is different from the first number L, setting blocks by serial / parallel conversion of the first vector to obtain p 2 polyphase component vectors, with p 2 - K / L, b) application of a chosen matrix filtering, involving a conversion matrix, square and of dimensions 2K x 2K, to said p 2 polyphase component vectors to obtain p γ polyphase component vectors of the second vector, with c) if the third number K is different from the second number M, set in blocks by parallel / serial conversion to obtain said second vector,
caractérisé en ce que ledit banc de filtres de synthèse et ledit banc de filtres d'analyse mettent en œuvre des transformées à modulation et résultent chacun de la modulation d'un filtre prototype par une matrice de modulation, et en ce que : - avant l'étape a), le premier vecteur ( X(z) ) est appliqué d'abord à la transposée de la matrice de modulation ( D^ ) du banc de filtres de synthèse, après l'étape c), le second vecteur ( Y(z) ) résulte de l'application de la matrice de modulation (C h ) du banc de filtres d'analyse, - et ladite matrice carrée T '(z) s'exprime en fonction :characterized in that said bank of synthesis filters and said bank of analysis filters implement modulated transforms and each result from the modulation of a prototype filter by a modulation matrix, and in that: - before step a), the first vector (X (z)) is first applied to the transpose of the modulation matrix (D ^) of the synthesis filter bank, after step c), the second vector (Y (z)) results from the application of the modulation matrix (C h ) of the analysis filter bank, and said square matrix T '(z) is expressed as a function of:
* de 2M composantes polyphasées du filtre prototype du banc de filtres d'analyse, et* 2M polyphase components of the prototype filter of the analysis filter bank, and
* de IL composantes polyphasées du filtre prototype du banc de filtres de synthèse.* of IL polyphase components of the prototype filter of the synthesis filter bank.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une étape préalable de construction hors ligne de ladite matrice de conversion T '(z) , en ce que ladite matrice de conversion T '(z) inclut des sous-blocs comportant chacun au moins des portions d' anti-diagonales d'éléments nuls, et en ce que, à l'étape préalable, on recherche dans chaque sous-bloc au moins une portion d' anti-diagonale restante dont une partie au moins des éléments sont non nuls.2. Method according to claim 1, characterized in that it comprises a preliminary step of off-line construction of said conversion matrix T '(z), in that said conversion matrix T' (z) includes sub-blocks each comprising at least portions of anti-diagonals of null elements, and in that, at the previous step, one searches in each sub-block at least a portion of remaining anti-diagonal with at least some of the elements are non-zero.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le second nombre L est un multiple du premier nombre M (M = pL ), caractérisé en ce que la matrice de conversion comporte3. The method according to claim 2, wherein the second number L is a multiple of the first number M (M = pL), characterized in that the conversion matrix comprises
P = M IL sous-blocs , avec j compris entre 0 et p -1 , chacun de dimensions P = M IL sub-blocks, with j between 0 and p -1, each of dimensions
2M x IL , et en ce que, pour chaque sous-bloc A^ (z) , on recherche des portions d' anti-diagonales dont l'indice u = k + î , k étant un indice de ligne et / étant un indice de colonne du sous-bloc , vérifie une relation du type : u = aL -\ (TU), où a est un entier compris entre 1 et 2/7+1, ces portions d'anti- diagonale s étant les seules susceptibles de comporter des éléments non nuls.2M x IL, and in that, for each sub-block A ^ (z), we search for anti-diagonal portions whose index u = k + 1, where k is a line index and / is a subscript column of the sub-block, check a relation of type: u = aL - \ (TU), where a is an integer between 1 and 2/7 + 1, these anti-diagonal portions being the only ones likely to comprise non-zero elements.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, si l'entier p = M I L est pair tel que p = 2p' (T13), on recherche des portions d' anti-diagonales d'indice u = aL -1 où l'entier a est tel que la somme a + j est un entier pair (T14), ces portions d' anti-diagonales étant les seules susceptibles de comporter des éléments non nuls, et en ce que les éléments non nuls d'un sous-bloc A sont donnés (S16,S17) par :4. Method according to claim 3, characterized in that, if the integer p = MIL is even such that p = 2p '(T13), we search for anti-diagonal portions of index u = aL -1 where the integer a is such that the sum a + j is an even integer (T14), these portions of anti-diagonals being the only ones likely to comprise non-zero elements, and in that the non-zero elements of a sub-block A are given (S16, S17) by:
où : - zx est une avance ou un retard selon le signe de x,where: - z x is an advance or a delay according to the sign of x,
Gx est une composante d'indice x, pour une décomposition polyphasée d'ordre 2M , du filtre prototype du banc d'analyse, etG x is a component of index x, for a polyphase decomposition of order 2M, of the prototype filter of the analysis bench, and
Kx y est une composante d'indice j, pour une décomposition polyphasée d'ordre p , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre 2L , du filtre prototype du banc de synthèse.K xy is a component of index j, for a polyphase decomposition of order p, of the index component x, for a polyphase decomposition of order 2L, of the prototype filter of the synthesis bench.
5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que si l'entier p =M I L est impair tel que p = 2p '+ 1 , on tient compte de la parité de la somme a + j selon différents intervalles dans lesquels peut se situer cette somme a + j (T 15), pour rechercher des portions d' anti-diagonales susceptibles de comporter des éléments non nuls, et en ce que les éléments non nuls d'un sous-bloc sont donnés 5. Method according to claim 3, characterized in that if the integer p = MIL is odd such that p = 2p '+ 1, the parity of the sum a + j is taken into account according to different intervals in which may be situated this sum a + j (T 15), to search for portions of anti-diagonals that may contain non-zero elements, and in that the non-zero elements of a sub-block are given
(S16,S17) par : (S16, S17) by:
ou : zx est une avance ou un retard selon le signe de x,or: z x is an advance or a delay according to the sign of x,
Gx est une composante d'indice x, pour une décomposition polyphasée d'ordre 2M , du filtre prototype du banc d'analyse, etG x is a component of index x, for a polyphase decomposition of order 2M, of the prototype filter of the analysis bench, and
Kx y est une composante d'indice y, pour une décomposition polyphasée d'ordre p , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre IL , du filtre prototype du banc de synthèse, la notation signifie que la somme a + j est paire, et la notation + 1 signifie que la somme a + j est impaire.K xy is a component of index y, for a polyphase decomposition of order p, of the index component x, for a polyphase decomposition of order IL, of the prototype filter of the synthesis bench, the notation means that the sum a + j is a pair, and the notation + 1 means that the sum a + j is odd.
6. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le premier nombre M est un multiple du second nombre L (L - pM ), caractérisé en ce que la matrice de conversion comporte p = LIM sous-blocs , avec i compris entre 0 et p -1 , chacun de dimensions 2M x IL , et en ce que, pour chaque sous-bloc , on recherche les portions d' anti-diagonales dont l'indice u = k + l , k étant un indice de ligne et / étant un indice de colonne du sous-bloc , vérifie une relation du type : u = aM -1 (T21), où a est un entier compris entre 1 et 2/7 + 1 , ces portions d' anti-diagonales étant les seules susceptibles de comporter des éléments non nuls.6. The method according to claim 2, wherein the first number M is a multiple of the second number L (L - pM), characterized in that the conversion matrix comprises p = LIM sub-blocks. , with i between 0 and p -1, each of dimensions 2M x IL, and in that for each sub-block , we look for the portions of anti-diagonals whose index u = k + l, where k is a line index and / is a column index of the sub-block , check a relation of the type: u = aM -1 (T21), where a is an integer between 1 and 2/7 + 1, these portions of anti-diagonals being the only ones likely to comprise non-zero elements.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que si l'entier p = LI M est pair tel que p = 2p' (T23), on recherche les portions d' anti-diagonales d'indice u = aM - 1 où l'entier a est tel que la somme a -i est un entier relatif impair (T24), ces portions d' anti-diagonales étant les seules susceptibles de comporter des éléments non nuls, et en ce que les éléments non nuls d'un sous-bloc sont donnés 7. Method according to claim 6, characterized in that if the integer p = LI M is even such that p = 2p '(T23), one looks for the anti-diagonal portions of index u = aM - 1 where the integer a is such that the sum a -i is an odd relative integer (T24), these anti-diagonal portions being the only ones likely to comprise non-zero elements, and in that the non-zero elements of a sub-block are given
(S26,S27) par :(S26, S27) by:
où : zx est une avance ou un retard selon le signe de x, where: z x is an advance or a delay according to the sign of x,
GXιy est une composante d'indice y, pour une décomposition polyphasée d'ordre p , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre 2M , du filtre prototype du banc d'analyse, etG Xιy is a component of index y, for a polyphase decomposition of order p, of the index component x, for a polyphase decomposition of order 2M, of the prototype filter of the analysis bench, and
Kx est une composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre IL , du filtre prototype du banc de synthèse.K x is a component of index x, for a polyphase decomposition of order IL, of the prototype filter of the synthesis bench.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que si l'entier p = LIM est impair tel que p = 2p'+l, on tient compte de la parité de la différence i -a selon différents intervalles dans lesquels peut se situer cette différence i - a (T25) pour identifier des portions d' anti-diagonales seules susceptibles de comporter des éléments non nuls, et en ce que les éléments non nuls d'un sous-bloc sont donnés (S26,S27) par :8. Process according to claim 6, characterized in that if the integer p = LIM is odd such that p = 2p '+ 1, the parity of the difference i -a is taken into account at different intervals in which it can be situated. this difference i - a (T25) to identify portions of anti-diagonals alone likely to comprise non-zero elements, and in that the non-zero elements of a sub-block are given (S26, S27) by:
ou : zx est une avance ou un retard selon le signe de x,or: z x is an advance or a delay according to the sign of x,
GXιy est une composante d'indice y, pour une décomposition polyphasée d'ordre p , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre 2M , du filtre prototype du banc d'analyse, etG Xι y is a component of index y, for a polyphase decomposition of order p, of the index component x, for a polyphase decomposition of order 2M, of the prototype filter of the analysis bench, and
Kx est une composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre IL , du filtre prototype du banc de synthèse la notation signifie que la différence i - a est paire, et la notation + 1 signifie que la différence i - a est impaire.K x is a component of index x, for a polyphase decomposition of order IL, of the prototype filter of the synthesis bench the notation means that the difference i - a is pair, and the notation + 1 means that the difference i - a is odd.
9. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le premier nombre M et le second nombre L ne sont pas multiples l'un de l'autre, de sorte qu'il peut être défini :The method of claim 2, wherein the first number M and the second number L are not multiples of one another, so that it can be defined:
- deux entiers p\ et p2, premiers entre eux et tels que le troisième nombre K vérifie les relations K - pγM - p2L ,- two integers p \ and p 2 , prime between them and such that the third number K satisfies the relations K - p γ M - p 2 L,
- ainsi qu'un quatrième nombre D plus grand diviseur commun des nombres L et M et vérifiant les relations M - p2D et L - P1D , caractérisé en ce que la matrice de conversion comporte pγp2 sous-blocs , avec i compris entre 0 et P1 -I et j compris entre 0 et p2 - 1 , chacun de dimensions 2M x IL , et en ce que, pour chaque sous-bloc , on recherche les portions d' anti-diagonales dont l'indice u = k + l , k étant un indice de ligne et / étant un indice de colonne du sous-bloc , vérifie une relation du type : u = aD -1 (T31), où a est un entier compris entre 1 et 2^p1 + p2) -l , ces portions d' anti-diagonales étant les seules susceptibles de comporter des éléments non nuls.- and a fourth number D largest common divisor of the numbers L and M and satisfying the relations M - p 2 D and L - P 1 D, characterized in that the conversion matrix comprises p γ p 2 sub-blocks, with i between 0 and P 1 -I and j between 0 and p 2 - 1, each of dimensions 2M x IL, and in that for each sub-block, the anti-diagonal portions are sought. whose index u = k + l, where k is a line index and / is a column index of the sub-block , verify a relation of the type: u = aD -1 (T31), where a is an integer between 1 and 2 ^ p 1 + p 2 ) -l, these anti-diagonal portions being the only ones likely to contain non-zero elements.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on détermine si le produit pφ2 est pair ou impair (T33) et, si le produit pφ2 est pair, on détermine :10. Method according to claim 9, characterized in that it determines whether the product pφ 2 is even or odd (T33) and, if the product pφ 2 is even, it is determined:
- si l'entier/?i est pair tandis que l'entier p2 est impair (T37), ouif the integer /? i is even while the integer p 2 is odd (T37), or
- si l'entier/?i est impair tandis que l'entier p2 est pair (S39).if the integer /? i is odd while the integer p 2 is even (S39).
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le produit pφ2 est impair, caractérisé en ce que l'on recherche les portions d' anti-diagonales d'indice u tel que u = aD - \ , avec l'entier a vérifiant une relation du type 2mp2 + 2rpγ = (i + l)p2 -Jp1 - U - Up1P2 et tel que cette équation admet un triplet11. The method of claim 10, wherein the product pφ 2 is odd, characterized in that one seeks the portions of anti-diagonals of index u such that u = aD - \, with the integer a verifying a relation of the type 2mp 2 + 2rp γ = (i + 1) p 2 -Jp 1 - U - Up 1 P 2 and such that this equation admits a triplet
{m,r,n) comme solution (T34), ces portions d' anti-diagonales étant les seules susceptibles de comporter des éléments non nuls, avec :{m, r, n) as a solution (T34), these portions of anti-diagonals being the only ones likely to comprise non-zero elements, with:
- m et r entiers et compris respectivement entre 0 et P1 -I et 0 et p2 -l ,m and r are integers and respectively between 0 and P 1 -I and 0 and p 2 -l,
- et n un entier relatif compris entre :and n a relative integer between:
N^(U j;a) = -4 + [2(Pl + P2)Zp1P2 + B(i,j;a)/Plp2] et Nmax (i,j;a) = [B(i,j;a)/Plp2 où B{i, j;a) = (i + 1) P2 -Jp1 - a , et en ce que les éléments non nuls ( A' 7(z)) d'un sous-bloc A' 7 (z) s'expriment parN ^ (U j; a) = -4 + [2 ( Pl + P 2 ) Zp 1 P 2 + B (i, j; a) / Pl p 2 ] and N max (i, j; a) = [ B (i, j; a) / Pl p 2 where B {i, j; a) = (i + 1) P 2 -Jp 1 -a, and in that the non-zero elements (A ' 7 (z) ) of a sub-block A ' 7 (z) are expressed by
une relation du type (S35,S36), où : - zx est une avance ou un retard selon le signe de x, Gx^ est une composante d'indice y, pour une décomposition polyphasée d'ordre P1 , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre 2M , du filtre prototype du banc d'analyse, et Kx y est une composante d'indice j, pour une décomposition polyphasée i d'ordre p2 , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre IL , du filtre prototype du banc de synthèse.a relation of the type (S35, S36), where: - z x is an advance or a delay according to the sign of x, G x ^ is a component of index y, for a polyphase decomposition of order P 1 , of the index component x, for a polyphase decomposition of order 2M, of the prototype filter of the analysis bench, and K xy is a component of index j, for a polyphase decomposition i of order p 2 , of the index component x, for a polyphase decomposition of order IL, of the prototype filter of the synthesis bench.
12. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le produit pφi est pair, l'entier p\ étant pair avec , tandis que l'entier p2 est impair, caractérisé en ce que l'on recherche les portions d' anti-diagonales d'indice u tel que u = aD - \ , avec l'entier a vérifiant une relation du type 2mp2 + 2rpγ = (i + V)P2 -Jp1 - Cc - npγp2 et tel que cette équation admet un triplet12. The method of claim 10, wherein the product pφi is even, the integer p \ being even with, while the integer p 2 is odd, characterized in that the anti-diagonal portions of index u are searched such that u = aD - \, with the integer a satisfying a relation of the type 2mp 2 + 2rp γ = (i + V) P 2 -Jp 1 - Cc - np γ p 2 and such that this equation admits a triplet
(m,r,n) comme solution (T38), ces portions d' anti-diagonales étant les seules susceptibles de comporter des éléments non nuls, avec : - m ti r entiers et compris respectivement entre 0 et et 0 et p2 -\ , - et n un entier relatif compris entre :(m, r, n) as solution (T38), these portions of anti-diagonals being the only ones likely to comprise non-zero elements, with: - m ti r integers and understood respectively between 0 and and 0 and p 2 - \, - and n a relative integer between:
N101n(UjIa) = -4 + [2(P1 + P2)Zp1P2 + B(i, JIa)Zp1P2] et Nmax (i,f,a) = [B(U^a)Ip1P2 où B(i, j;u) = (i + l)p2 - Jp1 -a , et en ce que les éléments non nuls (A'>y(z)) d'un sous-bloc A'>y (z) s'expriment parN 101n (UjIa) = -4 + [2 (P 1 + P 2 ) Zp 1 P 2 + B (i, JIa) Zp 1 P 2 ] and N max (i, f, a) = [B (U a) Ip 1 P 2 where B (i, j; u) = (i + 1) p 2 - Jp 1 -a, and in that the non-zero elements (A '> y (z)) of a sub -block A '> y (z) are expressed by
(S35,S36), où :(S35, S36), where:
- zx est une avance ou un retard selon le signe de x,- z x is an advance or a delay according to the sign of x,
Gx^y est une composante d'indice y, pour une décomposition polyphasée d'ordre pγ , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre 2M , du filtre prototype du banc d'analyse, etG x ^ y is a component of index y, for a polyphase decomposition of order p γ , of the component of index x, for a polyphase decomposition of order 2M, of the prototype filter of the analysis bench, and
Kx y est une composante d'indice j, pour une décomposition polyphasée d'ordre p2 , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre IL , du filtre prototype du banc de synthèse.K xy is a component of index j, for a polyphase decomposition of order p 2 , of the component of index x, for a decompositions polyphase order IL, the prototype filter of the synthesis bench.
13. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le produit pφ2 est pair, l'entier px étant impair, tandis que l'entier p2 est pair avec p2 - 2p'2 (S39), caractérisé en ce que l'on recherche les portions d' anti-diagonales d'indice u tel que u = aD - l , avec l'entier a vérifiant une relation du type 2mp2 + 2rp1 = (i + I)p2 -jp1 - a - Up1P2 et tel que cette équation admet un triplet13. The method of claim 10, wherein the product pφ 2 is even, the integer p x being odd, while the integer p 2 is even with p 2 - 2p ' 2 (S39), characterized in that we look for the anti-diagonal portions of index u such that u = aD-1, with the integer a satisfying a relation of the type 2mp 2 + 2rp 1 = (i + I) p 2 -jp 1 - a - Up 1 P 2 and such that this equation admits a triplet
{m,r,n) comme solution (T40), ces portions d' anti-diagonales étant les seules susceptibles de comporter des éléments non nuls, avec : - m et r entiers et compris respectivement entre 0 et P1 -I et 0 et p2' -l, - et n un entier relatif compris entre :{m, r, n) as a solution (T40), these anti-diagonal portions being the only ones likely to comprise non-zero elements, with: m and r being integers and included respectively between 0 and P 1 -I and 0 and p 2 '-l, - and n a relative integer between:
N^Ji, j;a) = -4 + [2(Pl + P2)Zp1P2 + B(i,j;a)/Plp2] et Nmax {i,j;a) = [B(i,j;a)/Plp2 où B(i, j;ά) = (i + 1) P2 -Jp1 - a , et en ce que les éléments non nuls d'un sous-bloc s'expriment par une relation du type : où : ## EQU1 ## where n = 1 + 2 ( P 1 + P 2 ) Zp 1 P 2 + B (i, j; a) / P p 2 ] and N max {i, j; a) = [ B (i, j; a) / Pl p 2 where B (i, j; ά) = (i + 1) P 2 -Jp 1 -a, and in that the non-zero elements of a sub-block express by a relationship of the type: where:
- zx est une avance ou un retard selon le signe de x,- z x is an advance or a delay according to the sign of x,
Gx^y est une composante d'indice y, pour une décomposition polyphasée d'ordre pγ , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre 2M , du filtre prototype du banc d'analyse, etG x ^ y is a component of index y, for a polyphase decomposition of order p γ , of the component of index x, for a polyphase decomposition of order 2M, of the prototype filter of the analysis bench, and
Kx y est une composante d'indice j, pour une décomposition polyphasée d'ordre p2 , de la composante d'indice x, pour une décompositions polyphasée d'ordre IL , du filtre prototype du banc de synthèse.K xy is a component of index j, for a polyphase decomposition of order p 2 , of the component of index x, for a polyphase decomposition of order IL, of the prototype filter of the synthesis bench.
14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le second nombre L est un multiple du premier nombre M de sorte que M = pL avec/? pair tel que p = 2p' , caractérisé en ce que : - chaque composante issue d'une décomposition polyphasée d'ordre p d'un vecteur d'entrée u'[z) , modulé et résultant de l'étape a), avec y compris entre 0 et /?-l, est multipliée par chaque matrice d'un jeu de p matrices élémentaires (tu (z) ; tv(z) ) ne comportant qu'un seul élément non nul par ligne et/ou par colonne, ledit jeu étant choisi selon la parité de l'indice y,14. Method according to one of the preceding claims, wherein the second number L is a multiple of the first number M so that M = pL with /? pair such that p = 2p ', characterized in that: each component resulting from a polyphase decomposition of order p of a input vector u '[z), modulated and resulting from step a), with y between 0 and /? - 1, is multiplied by each matrix of a set of p elementary matrices (t u (z) t v (z)) comprising only one non-zero element per row and / or column, said set being chosen according to the parity of the index y,
- on applique des permutations, retards (z 1), sommations et démultiplications, choisis, aux résultats des produits des composantes u} (z) par lesdites matrices élémentaires, pour obtenir p sous- vecteurs, on regroupe par concaténation lesdits p sous-vecteurs, puis on module le regroupement par une fenêtre du filtre prototype du banc de filtres d'analyse- We apply permutations, delays (z 1 ), summations and gear ratios, chosen, the results of the products of the components u } (z) by said elementary matrices, to obtain p sub-vectors, we group by concatenation said p sub-vectors , then the grouping is modulated by a window of the prototype filter of the analysis filter bank
( hp (0) , ..., hp [IM - 1) ), pour obtenir un vecteur ( v'(z) ) destiné à être appliqué à la matrice de modulation (C h ) du banc de filtres d'analyse en vue de délivrer ledit second vecteur (Y (z) ) après l'étape c).(h p (0), ..., h p [IM-1)), to obtain a vector (v '(z)) intended to be applied to the modulation matrix (C h ) of the filter bank of analyzing to deliver said second vector (Y (z)) after step c).
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les permutations, retards (z 1), sommations et démultiplications sont optimisés pour minimiser un nombre de calculs avant le regroupement par concaténation.15. The method of claim 14, characterized in that the permutations, delays (z 1 ), summations and gear ratios are optimized to minimize a number of calculations before grouping by concatenation.
16. Programme informatique pour le calcul d'une matrice de conversion par passage entre domaines différents de sous-bandes, destiné à être stocké dans une mémoire d'un dispositif de calcul, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 2 à 15, lorsqu'elles sont exécutées par un processeur du dispositif de calcul.16. Computer program for calculating a conversion matrix by passing between different subband domains, intended to be stored in a memory of a computing device, characterized in that it comprises instructions for the implementation of method according to one of claims 2 to 15, when they are executed by a processor of the computing device.
17. Dispositif de calcul, caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire dans laquelle est stockée un programme informatique selon la revendication 16, pour délivrer des éléments d'une matrice de conversion par passage entre domaines différents de sous-bandes. 17. A computing device, characterized in that it comprises a memory in which is stored a computer program according to claim 16, for delivering elements of a conversion matrix by passing between different subband domains.
18. Programme informatique, destiné à être stocké dans une mémoire d'un dispositif de conversion entre différents domaines de sous-bandes, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une des revendications 1, 14 et 15, lorsqu'elles sont exécutées par un processeur dudit dispositif de transcodage.Computer program, intended to be stored in a memory of a conversion device between different subband domains, characterized in that it comprises instructions for implementing the method according to one of claims 1, 14 and 15, when executed by a processor of said transcoding device.
19. Dispositif de conversion entre différents domaines de sous-bandes, caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire dans laquelle est stockée un programme informatique selon la revendication 18. 19. Device for conversion between different subband domains, characterized in that it comprises a memory in which is stored a computer program according to claim 18.
Priority Applications (1)
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