BRPI0706306A2 - método e aparelho para a sintetização de um sinal de áudio binaural; método;.método para sintetização de um sinal de áudio estéreo; decodificador de áudio paramétrico; produto de programa de computador, armazenado em uma mìdia legìvel por computador e executável em um dispositivo de processamento de dados, para processar um sinal de aúdio parametricamente codificado que compreende, ao menos, um sinal combinado de uma pluralidade de canais de áudio e um ou mais conjuntos de informação correspondentes que descrevem uma imagem sonora de canal múltiplo; método para gerar um sinal de áudio parametricamente codificado; codificador de áudio paramétrico para gerar um sinal áudio parametricamente codificado; produto de programa de computador, armazenado em uma mìdia legìvel por computador e executável em um dispositivo de processamento de dados, para gerar um sinal de áudio parametricamente codificado - Google Patents

Abstract

MéTODO E APARELHO PARA A SINTETIZAçãO DE UM SINAL DE áUDIO BINAURAL; MéTODO PARA SINTETIZAçãO DE UM SINAL DE áUDIO ESTéREO; DECODIFICADOR DE áUDIO PARAMETRICO; PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, ARMAZENADO EM UMA MìDIA LEGìVEL POR COMPUTADOR E EXECUTáVEL EM UM DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE DADOS, PARA PROCESSAR UM SINAL DE áUDIO PARAMETRICAMENTE CQDIFICADO QUE COMPREENDE, AO MENOS, UM SINAL COMBINADO DE UMA PLURALIDADE DE CANAIS DE áUDIO E UM OU MAIS CONJUNTOS DE INFORMAçãO CORRESPONDENTES QUE DESCREVEM UMA IMAGEM SONORA 1DE CANAL MULTIPLO; MéTODO PARA GERAR UM SINAL DE áUDIO PARAMETRICAMENTE CODIFICADO; CODIFICADOR DE áUDIO PARAMETRICO PARA GERAR UM SINAL DE áUDIO PARAMETRICAMENTE CODIFICADO; PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, ARMAZENADO EM UMA MìDIA LEGìVEL POR COMPUTADOR E EXECUTáVEL EM UM DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE DADOS, PARA GERAR UM SINAL DE áUDIO PARAMETRICAMENTE CODIFICADO. Trata-se de um método para sintetizar um sinal de áudio binaural, sendo que o método compreende: inserir um sinal de áudio parametricamente codificado em, ao menos, um sinal combinado de uma pluralidade de canais de áudio e um ou mais conjuntos de informações secundárias que descrevem uma imagem sonora de canal múltiplo; e aplicar um conjunto pré-determinado de filtros de função de transferência relacionados à cabeça para, ao menos, um sinal combinado em proporção determinada pelo conjunto de informações secundárias correspondentes para sintetizar um sinal de áudio binaural. São descritos, ainda, um decodificador de áudio paramétrico, um codificador de áudio paramétrico, um produto de programa de computador e um aparelho para sintetização de um sinal de áudio binaural.

Description

"MÉTODO E APARELHO PARA A SINTETIZAÇÃO DE UM SINALDE ÁUDIO BINAURAL; MÉTODO PARA SINTETIZAÇÃO DE UM SINAL DEÁUDIO ESTÉREO; DECODIFICADOR DE ÁUDIO PARAMÉTRICO; PRODUTODE PROGRAMA DE COMPUTADOR, ARMAZENADO EM UMA MÍDIALEGÍVEL POR COMPUTADOR E EXECUTÁVEL EM UM DISPOSITIVO DEPROCESSAMENTO DE DADOS, PARA PROCESSAR UM SINAL DE ÁUDIOPARAMETRICAMENTE CODIFICADO QUE COMPREENDE, AO MENOS, UMSINAL COMBINADO DE UMA PLURALIDADE DE CANAIS DE ÁUDIO E UMOU MAIS CONJUNTOS DE INFORMAÇÃO CORRESPONDENTES QUEDESCREVEM UMA IMAGEM SONORA DE CANAL MÚLTIPLO; MÉTODOPARA GERAR UM SINAL DE ÁUDIO PARAMETRICAMENTE CODIFICADO;CODIFICADOR DE ÁUDIO PARAMÉTRICO PARA GERAR UM SINAL DEÁUDIO PARAMETRICAMENTE CODIFICADO; PRODUTO DE PROGRAMA DECOMPUTADOR, ARMAZENADO EM UMA MÍDIA LEGÍVEL PORCOMPUTADOR E EXECUTÁVEL EM UM DISPOSITIVO DEPROCESSAMENTO DE DADOS, PARA GERAR UM SINAL DE ÁUDIOPARAMETRICAMENTE CODIFICADO"

Pedidos Relacionados

Este pedido reivindica prioridade de um pedido internacional nos termos doPCT/FI2006/050014, depositado no dia 9 de janeiro de 2006 e de um pedido n° U.S.11/334.041, depositado no dia 17 de janeiro de 2006.

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se à codificação de áudio espacial e, maisparticularmente, à decodificação de sinais de áudio binaurais.

Antecedentes da Invenção

Em codificação de áudio especial, um sinal de áudio de canal duplo oumúltiplo é processado de forma que os sinais de áudio a serem reproduzidos em diferentescanais de áudio sejam diferentes uns dos outros, fornecendo, assim, aos ouvintes, aimpressão de um efeito espacial ao redor da fonte de áudio. O efeito espacial pode sercriado através da gravação do áudio diretamente em formatos adequados para reproduçãode canal múltiplo ou binaural ou o efeito espacial pode ser criado artificialmente emqualquer sinal de áudio de canal duplo ou múltiplo, o que é conhecido comoespacialização.

Sabe-se, geralmente, que, para reprodução por fones de ouvido, umaespacialização artificial pode ser realizada por filtragem de HRTF (Função deTransferência Relativa à Cabeça), a qual produz sinais binaurais para o ouvido esquerdo edireito do ouvinte. Os sinais de fonte de som são filtrados com filtros derivados dasHRTFs correspondentes a sua direção de origem. Uma HRTF é a função de transferênciamedida a partir de uma fonte de som em campo livre à audição humana ou uma cabeçaartificial dividida pela função de transferência para um microfone que substitui a cabeça eé situado no meio da cabeça. O efeito artificial de sala (por exemplo, reflexões iniciaise/ou reverberação tardia) pode ser adicionado aos sinais de espacialização para melhorar aexternalização e a naturalidade da fonte.

Enquanto uma variedade de dispositivos de interação e de escuta de áudioaumenta, compatibilidade se torna mais importante. Dentre os formatos de áudio espacial,aspira-se à compatibilidade através de técnicas de técnicas de aumento de canais e reduçãode canais. Sabe-se, geralmente, que há algoritmos para conversão de um sinal de áudio decanal múltiplo para formato estéreo, como Dolby Digital® e Dolby Ambiente® e para umaconversão adicional de um sinal estéreo em sinal binaural. Entretanto, neste tipo deprocesso, a imagem especial do sinal de áudio de canal múltiplo original não pode sercompletamente reproduzida. Uma melhor maneira de converter um sinal de áudio de canalmúltiplo para escuta por fone de ouvido é substituir os alto-falantes originais empregando-se a filtragem de HRTF e executar os sinais de canal do alto-falante através daqueles (porexemplo, Dolby Headphone®). Porém, o dito processo tem a desvantagem de que, paragerar um sinal binaural, um mix de canais múltiplos é sempre primeiramente necessário.

Ou seja, os sinais de canal múltiplo (por exemplo, canais 5 + 1) são primeiramentedecodificados e sintetizados e as HRTFs são, então, aplicadas a cada sinal para formar umsinal binaural. Esta é, de forma computacional, uma abordagem intensa quandocomparada à decodificação direta a partir do formato de canal múltiplo comprimido emformato binaural.Binaural Cue Coding (BCC) é um método de codificação de áudio espacialparamétrico altamente desenvolvido. A BBC representa um sinal de canal múltiploespecial como um único (ou diversos) canal de áudio com redução de canais e umconjunto de diferenças de intercanal relevante de forma perceptiva estimado como umafunção de freqüência e tempo a partir do sinal original. O método permite que um sinal deáudio especial seja mixado para um planejamento de alto-falante arbitrário a serconvertido para qualquer outro alto-falante, que consiste no mesmo ou em um númerodiferente de alto-falantes.

Consequentemente, a BBC é projetada para sistemas de alto-falante de canalmúltiplo. Entretanto, gerar um sinal binaural a partir de um sinal mono processado porBBC e suas informações secundárias exige que uma representação de canal múltiplo sejaprimeiramente sintetizada com base no sinal mono e nas informações secundárias e,somente depois, é possível gerar um sinal binaural para a reprodução espacial em alto-falantes, a partir da representação de canal múltiplo. Fica evidente que tal abordagem nãoé otimizada em vista de gerar um sinal binaural.

Sumário da Invenção

Atualmente, foi inventado um método e equipamento técnicos aperfeiçoadosque executam o método, através do qual é permitida a geração de um sinal binaural apartir de um sinal de áudio parametricamente codificado. Diversos aspectos da invençãoincluem um método de decodificação, um decodificador, um aparelho, um método decodificação, um codificador e programas de computadores, os quais são caracterizadospelo o que é afirmado nas reivindicações independentes. Diversas modalidades dainvenção são apresentadas nas reivindicações dependentes.

De acordo com um primeiro aspecto, um método, de acordo com ainvenção, é baseado na idéia de sintetização de um sinal de áudio binaural, de modo queum sinal de áudio parametricamente codificado que compreende, ao menos, um sinalcombinado de uma pluralidade de canais de áudio e um ou mais conjuntos correspondentesdas informações secundárias que descreve uma imagem sonora de canal múltiplo éprimeiramente inserido. Então, um conjunto pré-determinado filtros de função detransferência relacionados à cabeça é aplicado a, ao menos, um sinal combinado emproporção determinada pelo dito conjunto de informações secundárias correspondente parasintetizar um sinal de áudio binaural.

De acordo com uma modalidade, a partir do conjunto pré-determinado defiltros de função de transferência relacionados à cabeça, um par esquerdo-direito de filtrosde função de transferência relacionados à cabeça correspondente a cada direção de alto-falante do planejamento do alto-falante de canal múltiplo original é escolhido para seraplicado.

De acordo com uma modalidade, o dito conjunto de informaçõessecundárias compreende um conjunto de estimativas de ganho para os sinais de canal doáudio de canal múltiplo, descrevendo-se a imagem sonora original.

De acordo com uma modalidade, as estimativas de ganho do áudio de canalmúltiplo original são determinadas como uma função de tempo e freqüência; e os ganhospara cada canal de alto-falante são ajustados de maneira que a soma dos quadrados de cadavalor de ganho é igual a um.

De acordo com uma modalidade, ao menos, um sinal combinado é divididoem quadros de tempo de um comprimento de quadro empregado, tais quadros são, então,providos de janelas; e, ao menos, um sinal combinado é transformado no domínio defreqüência anterior à aplicação dos filtros de função de transferência relacionados àcabeça.

De acordo com uma modalidade, ao menos, um sinal combinado é divididono domínio de freqüência em uma pluralidade de bandas de freqüência motivadas psico-acusticamente, como as bandas de freqüência que cumprem com a escala de Largura deBanda Retangular Equivalente (ERB), antes de aplicar os filtros de função de transferênciarelacionados à cabeça.

De acordo com uma modalidade, as saídas dos filtros de função detransferência relacionados à cabeça para cada banda de freqüência para um sinal de ladoesquerdo e um sinal de lado direito são somadas separadamente; e o sinal de ladoesquerdo somado e o sinal de lado direito somado são transformados no domínio de tempopara criar um componente de lado esquerdo e um componente de lado direito de um sinalde áudio binaural.Um Segundo aspecto fornece um método para gerar um sinal de áudioparametricamente codificado, o método compreende: inserir um sinal de áudio de canalmúltiplo que compreende uma pluralidade se canais de áudio; gerar, ao menos, um sinalcombinado da pluralidade de canais de áudio; e gerar um ou mais conjuntoscorrespondentes de informações secundárias que incluem estimativas de ganho para apluralidade de canais de áudio.

De acordo com uma modalidade, as estimativas de ganho são calculadasatravés da comparação do nível de ganho de cada canal individual ao nível de ganhoacumulado do sinal combinado.

A disposição, de acordo com a invenção, fornece vantagens significantes.Uma grande vantagem é a simplicidade e a baixa complexidade computacional doprocesso de decodifícação. O decodifícador também é flexível no sentido de que realiza asíntese binaural de forma completa com base nos parâmetros espaciais e codificadoresdados pelo codificador. Além disso, uma espacialidade equivalente ao sinal original émantida na conversão. Já para as informações secundárias, um conjunto de estimativas deganho do mix original é suficiente. De modo mais significante, a invenção permite umaexploração aperfeiçoada do estado intermediário compressivo fornecido na codificação deáudio paramétrico, aprimorando a eficiência de transmissão, bem como da armazenagemdo áudio.

Os aspectos adicionais da invenção incluem diversos aparelhos dispostospara desenvolver as etapas inventivas dos métodos acima.

Breve Descrição dos Desenhos

A seguir, diversas modalidades da invenção serão descritas em maioresdetalhes com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

A Figura 1 mostra um esquema de Binaural Cue Coding (BCC) genérico,de acordo com uma técnica anterior;

A Figura 2 mostra a estrutura geral de um esquema de síntese de BBC, deacordo com uma técnica anterior;

A Figura 3 mostra um diagrama em bloco do decodifícador binaural, deacordo com uma modalidade da invenção; eA Figura mostra um dispositivo eletrônico, de acordo com uma modalidadeda invenção, em um gráfico em bloco reduzido.

Descrição das Modalidades

A seguir, a invenção será ilustrada através de referências ao Binaural CueCoding (BCC) como uma plataforma exemplificativa para executar o esquema dedecodificação, de acordo com as modalidades. Pode-se observar, no entanto, que ainvenção não se limita somente aos métodos de codificação de áudio espacial do tipo BBC,porém pode ser executada em qualquer esquema de codificação de áudio que forneça, aomenos, um sinal de áudio combinado a partir do conjunto original de um ou mais canaisde áudio e informações secundárias espaciais apropriadas.

Binaural Cue Coding (BCC) é um conceito geral para representaçãoparamétrica de áudio especial, que transfere saída de canal múltiplo com um númeroarbitrário de canais a partir de um único canal de áudio, além de algumas informaçõessecundárias. A Figura 1 ilustra tal conceito. Diversos canais de áudio de entrada (M) sãocombinados em um único sinal de saída (S; "soma") por um processo de redução decanais. Em paralelo, os indicadores de intercanal mais notáveis que descrevem a imagemde som de canal múltiplo são extraídas a partir dos canais de entrada e codificadas deforma compacta como as informações secundárias de BBC. Tanto o sinal de soma quantoa informações secundárias são, então, transmitidos ao lado receptor, possivelmenteusando-se um esquema de codificação de áudio de baixa taxa de transferência paracodificar o sinal de soma. Finalmente, o decodificador de BBC gera um sinal de saída de(N) de canal múltiplo para alto-falantes a partir do sinal de soma transmitido e ainformação de indicador especial através da re-sintetização de canais de saída de canal, osquais podem transportar os indicadores de intercanal relevantes, como Diferença deTempo de Intercanal (ICTD), Diferença de Nível de Intercanal (ICLD) e Coerência deIntercanal (ICC). Consequentemente, a informações secundárias de BBC, isto é, osindicadores de intercanal, é escolhida em vista da otimização da reconstrução do sinal deáudio de canal múltiplo particularmente para reprodução por alto-falantes.

Há dois esquemas de BBC, a saber, BBC para Renderização Flexível (BBCdo tipo I), a qual tem o propósito de transmitir um número de sinais de fonte separadoscom o objetivo de renderização no receptor, e BCC para Renderização Natural (BBC dotipo II), a qual tem o propósito para transmissão de um número de canais de áudio de sinalestéreo ou ambiente. A BCC para Renderização Flexível exige sinais de fonte de áudioseparados (por exemplo, sinais de fala, instrumentos gravados separadamente, gravação demúltiplas trilhas) como entrada. A BCC para Renderização Natural, por sua vez, exige umsinal de canal múltiplo ou estéreo de "mix final" como entrada (por exemplo, áudio deCD, ambiente de DVD). Caso tais processos sejam realizados através de técnicas decodificação convencionais, as escalas de taxa de transferência proporcionalmente ou, aomenos, de maneira quase proporcional ao número de canais de áudio, por exemplo,transmitir os seis canais de áudio do sistema de canal múltiplo 5.1. exige uma taxa detransferência de aproximadamente seis vezes do canal de áudio. Portanto, ambos osesquemas de BBC resultam em uma taxa de transferência, a qual é somente ligeiramentemais alta do que a taxa de transferência exigida para a transmissão de um canal de áudio,já que a informações secundárias de BBC exige somente uma taxa de transferência muitobaixa (e.g. 2kb/s).

A Figura 2 mostra a estrutura geral de um esquema de síntese de BBC. Osinal mono transmitido ("soma") é primeiramente provido de janelas no domínio de tempoem quadros e, então, mapeados para uma representação espectral de sub-bandas adequadaspor um processo de FFT (Transformação de Fourier Rápida) e um banco de filtros FB.Ao invés dos processos na FFT e FB, um processo de banco de filtro de QMF (FiltroEspelhado em Quadratura) pode ser usado para realizar uma decomposição do sinal. Nocaso geral de canais de reprodução, a ICLD e a ICTD são consideradas em cada sub-banda entre pares de canais, isto é, para cada canal relativo a um canal de referência. Assub-bandas são selecionadas de maneira que uma resolução de freqüência suficientementealta é alcançada, por exemplo, uma largura de sub-banda igual ao dobro da escala ERB(Largura de Banda Retangular Equivalente) é considerada tipicamente adequada. Paracada canal de saída a ser gerado, a ICTD de atraso de tempo individuais e a ICLD dediferenças de nível são impostas nos coeficientes espectrais, seguidas por um processo desíntese de coerência que reintroduz os aspectos mais relevantes de coerência e/oucorrelação (ICC) entre os canais de áudio sintetizados. Finalmente, todos os canais desaída sintetizados são convertidos em uma representação de domínio de tempo através deum processo de IFFT (FFT Inverso), que resulta na saída de canal múltiplo. Para umadescrição mais detalhada da abordagem de BCC, uma referência é feita a: F. Baumgarte eC. Faller: "Binaural Cue Coding - Part I: Psychoacoustic Fundamentais and DesignPrincipies"·, IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, Vol. 11, N9 6,novembro de 2003, and to: C. Faller and F. Baumgarte: "Binaural Cue Coding - Part II:Schemes and Applications", IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, Yol. 11,No. 6, novembro de 2003.

A BCC é um exemplo de esquemas de codificação, a qual fornece umaplataforma adequada para executar o esquema de decodificação, de acordo com asmodalidades. O decodificador binaural, de acordo com uma modalidade, recebe o sinalmonofônico e a informações secundárias como entradas. A idéia é substituir cada alto-falante no mix original por um par de HRTFs que correspondem à direção do alto-falanteem relação à posição de escuta. Cada canal de freqüência do sinal monofônico éalimentado para cada par de filtros que executa as HRTFs na proporção imposta por umconjunto de valores de ganho, os quais podem ser calculados com base na informaçõessecundárias. Consequentemente, o processo pode ser considerado como a execução de umconjunto de alto-falantes virtuais, correspondentes aos originais, na cena de áudiobinaural. Desta forma, a invenção adiciona valor à BCC através da permissão para, alémde sinais de áudio para canais múltiplos para diversos planejamentos de alto-falante,também um sinal de áudio binaural a ser derivado diretamente a partir de sinal de áudioespacial parametricamente codificado sem nenhum processo de síntese de BCCintermediário.

Algumas modalidades da invenção são ilustradas a seguir com referência àFigura 3, a qual mostra um diagrama em bloco de um decodificador binaural, de acordocom um aspecto da invenção. O decodificador 300 compreende uma primeira entrada 302para o sinal monofônico e uma segunda entrada 304 para a informações secundárias. Asentradas 302, 304 são mostradas como entradas distintivas com o objetivo de ilustrar asmodalidades, porém uma pessoa versada na técnica certifica-se de que, em implantaçãoprática, o sinal monofônico e a informações secundárias podem ser fornecidos através damesma entrada.

De acordo com uma modalidade, a informações secundárias não tem queincluir os mesmos indicadores de intercanal como nos esquemas de BBC, isto é, Diferençade Tempo de Intercanal (ICTD), Diferença de Nível de Intercanal (ICLD) e Coerência deIntercanal (ICC), porém somente um conjunto de estimativas de ganho que definem adistribuição de pressão de som entre os canais do mix original a cada banda de freqüênciasão suficientes. Além das estimativas de ganho, a informações secundárias inclui, depreferência, o número e locais dos alto-falantes do mix original em relação à posição deescuta, bem como o comprimento do quadro empregado. De acordo com uma modalidade,ao invés de transmitir as estimativas de ganho como uma parte da informações secundáriasa partir de um codificador, as estimativas de ganho são computadas no decodificador apartir dos indicadores de intercanal dos esquemas de BBC, por exemplo, a partir da ICLD.

O decodificador 300 compreende, ainda, uma unidade de janelas 306, emque o sinal monofônico é primeiramente dividido em quadros de tempo do comprimentode tempo empregado, e, então, os quadros são divididos em janelas adequadamente, porexemplo, janelas senoidais. Um comprimento de quadro adequado deve ser ajustado demodo que os quadros sejam longos o suficiente para transformação discreta de Fourier(DFT), enquanto é, simultaneamente, curto o suficiente para conduzir rápidas variaçõesno sinal. Experimentos mostraram que o comprimento de quadro adequado é de cerca de50 ms. Consequentemente, se a freqüência de amostra de 44,1 kHz (comumente usada emdiversos esquemas de codificação de áudio) é usada, então, o quadro pode compreender,por exemplo, 2048 amostras que resultam no comprimento de quadro de 46,4 ms. Aformação das janelas é feita, de preferência, de modo que janelas adjacentes estãosobrepostas por 50% para uniformizar as transições causadas por modificações espectrais(nível e atraso).

Com o propósito de computar de modo eficiente o sinal com domínio emfreqüência, o sinal é alimentado no banco de filtro 310, o qual divide o sinal em bandas defreqüência psico-acusticamente motivadas. De acordo com uma modalidade, o banco defiltro 310 é projetado de tal forma que está disposto para dividir o sinal em 32 bandas defreqüência, de acordo com a escala, comumente conhecida como largura de banda retan-gular equivalente (ERB), resultando em componentes de sinal xo,..., X3i nas ditas 32 ban-das de freqüência.

Como uma alternativa para os blocos 306, 308 e 310, o sinal com domíniotempo-freqüência que processa o sinal monofônico pode ser executado em uma unidadeQMF de banco-filtro que desempenha a decomposição do sinal. Uma pessoa versada natécnica se certifica que, além do processamento FFT ou um processamento de banco-filtrode QMF, qualquer outro método adequado para executar o processamento do domíniotempo-freqüência desejado, pode ser usado.

O decodificador 300 compreende um conjunto de HRTFs 312, 314 comoinformação pré-armazenada, da qual um par de esquerda-direita de HRTFs correspondentea cada direção do alto-falante, é selecionado. Em consideração à ilustração, dois conjuntosde HRTFs 312, 314 são mostrados na Figura 3, um para o sinal de lado esquerdo e umpara o sinal de lado direito, mas é evidente que na implantação prática, um conjunto deHRTFs será suficiente. Para ajustar os pares de HRTFs esquerdo-direita escolhidos paracorresponder a cada nível de som do canal de alto-falante, os valores de ganho G são pre-feri velmente estimados. Como foi mencionado acima, as estimativas de ganho podem serincluídas na informação secundário recebida a partir do codificador ou podem ser calcula-das no decodificador com base na informação secundário BBC. Consequentemente, umganho é estimado por cada canal do alto-falante como uma função de tempo e freqüência epara preservar o nível de ganho da mix original, os ganhos para cada canal de alto-falantesão ajustados preferivelmente de forma que a soma dos quadrados de cada valor dos ga-nhos seja igual a um, o que fornece a vantagem que, caso N seja o número dos canais aser virtualmente gerada, então apenas as estimativas de ganho de N-I precisam ser trans-mitidas a partir de um codificador e a perda de valor de ganho pode ser calculada com ba-se nos valores de ganho N-I. Uma pessoa versada na técnica, entretanto, se certifica que aoperação da invenção não precisa de ajuste da soma dos quadrados de cada valor de ganhopara ser igual a um, mas o codificador pode fazer a escala dos quadrados dos valores deganho de forma que a soma seja igual a um.Portanto, cada par esquerdo-direita dos filtros HRTF 312, 314 são ajustadosna proporção ditada pelo conjunto dos ganhos G, resultando na adição dos filtros HRTF312', 314'. Mais uma vez, nota-se que na prática, a escala das magnitudes do filtro origi-nal HRTF 312, 314 é meramente determinada, de acordo com os valores de ganho, porémem consideração à ilustração das modalidades, os conjuntos adicionais de HRTFs 312',314' são mostrados na Figura 3.

Para cada banda de freqüência, os componentes de sinal mono xo,..., X31 a-limentam cada par esquerdo-direita dos filtros HRTF 312', 314' ajustados. As saídas dofiltro para o sinal de lado esquerdo e para o sinal de lado direito são, então, somados emunidades de soma 316, 318 para ambos os lados dos canais binaurais. Os sinais binauraissomados são providos com janelas senoidais novamente e transformados mais uma vez nodomínio de tempo por um processo inverso FFT executado nas unidades IFFT 320, 322.No caso dos filtros de análise não somarem um ou suas respostas de fase não serem linea-res, um banco de filtro de síntese adequada é então, preferivelmente usado para evitar dis-torção nos sinais finais binaurais Br e Bl. Mais uma vez, se uma unidade banco-filtroQMF é usada na decomposição do sinal como foi descrito acima, as unidades IFFT 320,322 são preferencialmente substituídas pelas unidades de banco-filtro (IQMF inverso).

De acordo com uma modalidade, de maneira a intensificar a externalização,isto é, a localização fora da cabeça do sinal binaural e uma resposta de ambiente modera-do podem ser adicionadas ao sinal binaural. Com este propósito, o decodificador podecompreender uma unidade de reverberação, localizada, preferivelmente, entre as unidadesde soma 316, 318 e as unidades IFFT 320, 322. A resposta de ambiente moderado imita oefeito do ambiente em uma situação de escuta por alto-falante. O tempo de reverberaçãonecessário é, entretanto, curto o bastante para que a complexidade computacional não sejaconsideravelmente intensificada.

O decodificador binaural 300 descrito na Figura 3 também permite que umcaso especial de um decodificador estéreo redução de canais, no qual a imagem espacial éreduzido. A operação do decodificador 300 é emendada de forma que cada filtro HRTFajustável 312, 314, em que nas modalidades que tiveram suas escalas meramente determi-nadas, de acordo com os valores de ganho, foram substituídos por um ganho pré-determinado. Conseqüentemente, o sinal monofônico é processado através de filtros deHRTF constantes que consistem em um único ganho multiplicado pelo conjunto de valoresde ganho calculado com base na informação secundária. Como resultado, o áudio especialé misturado a um sinal estéreo. Esse caso especial fornece a vantagem que um sinal esté-reo pode ser criado a partir do sinal combinado, usando-se a informação secundária espa-cial sem que se tenha a necessidade de decodificar o áudio espacial, onde o procedimentoda decodificação do estéreo é mais simples que a síntese convencional BCC. A estruturado decodificador binaural 300 permanece, de qualquer forma, a mesma nas Figura 3, ape-nas os filtros ajustáveis de HRTF 312, 314 são substituídos por filtros dotados de ganhospré-determinados para pelo estéreo redução de canais.

Caso o decodificador binaural compreender filtros de HRTF, por exemplo,por uma configuração de áudio ambiente 5.1, e então no caso espacial para decodificaçãoda redução de canais estéreo, os ganhos constantes dos filtros de HRTF podem ser, porexemplo, como definidos na Tabela 1.

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Tabela 1, filtros de HRTF para estéreo redução de canais.

A disposição de acordo com a invenção fornece vantagem. Uma vantagemainda maior é a simplicidade e a baixa complexidade computacional do processo de deco-dificação. O decodificador também é flexível no que diz respeito ao desempenho completodo aumento de canais binaural com base nos parâmetros espaciais e de decodificação. A-lém disso, com referência ao espaço, o sinal original é mantido na conversão. Quanto àinformação secundária, um conjunto da estimativa de ganho do mix original é suficiente.Do ponto de vista da transmissão ou armazenamento de áudio, a vantagem mais signifi-cante é obtida através da eficiência aprimorada ao se utilizar o estado compressivo inter-mediário fornecido na codificação de áudio paramétrica.

Um profissional versado na técnica se certifica que, desde que os HRTFssejam altamente individuais e obter a média é impossível, a re-espacialização pode apenasser alcançada pela medição do único conjunto HRTFs do próprio ouvinte. Consequente-mente, o uso de HRTFs inevitavelmente coloriza o sinal de forma que a qualidade do áu-dio processado não é equivalente a do original. De qualquer forma, uma vez que a medi-ção de cada HRTFs dos ouvintes seja uma opção inviável, o melhor resultado possível se-rá alcançado, quando tanto os conjuntos moldados quanto um conjunto medido por umacabeça artificial ou uma pessoa com uma cabeça de tamanho médio e de notável simetria,será usado.

Como foi determinado anteriormente, de acordo com uma modalidade, asestimativas de ganho podem ser incluídas na informação secundária recebida a partir docodificador. Consequentemente, um aspecto da invenção refere-se a um codificador parasinal de áudio especial de canal múltiplo que estima um ganho para cada canal de alto-falante como uma função de freqüência e tempo e inclui as estimativas de ganho na infor-mação secundário a serem transmitidas junto com um (ou mais) canal(is) combinado(s). Ocodificador pode ser, por exemplo, um codificador de BCC conhecido como tal, que estádisposto mais adiante, para calcular as estimativas de ganho, ambos que em adição e aoinvés disso, os indicadores de intercanal ICTD, ICLD e ICC descrevendo a imagem dosom de canal múltiplo. Portanto, ambas as somas do sinal e da informação secundário,que compreendem, ao menos, as estimativas de ganho, são transmitidas ao lado do recep-tor, usando-se preferivelmente um esquema adequado de codificação de áudio de baixa ta-xa de transferência adequada, transmitido ao lado receptor, usando preferencialmente umesquema adequado de codificação de áudio de baixa taxa de transferência para codificar osinal de soma.

De acordo com uma modalidade, se as estimativas de ganho são calculadas no codificador, o cálculo é executado por meio de uma comparação do nível de ganho decada canal individual com o nível de ganho acumulado do canal combinado; isto é, se de-nominarmos os níveis de ganho como X, os canais individuais do projeto do alto falanteoriginal como "m" e exemplos como "k" e então, para cada canal, a estimativa de ganhoé calculada como Λ.πι (k)| / |XsOMA(k)|. Consequentemente, a estimativa de ganho de-termina a magnitude do ganho proporcional de cada canal individual em comparação àmagnitude do ganho total de todos os canais.

De acordo com uma modalidade, se as estimativas de ganho são calculadasno codificador com base da informação secundário BCC, o cálculo pode ser efetuado, porexemplo, na base dos valores do Diferença de Níveis do Canal Interno ICLD. Consequen-temente, se N é o número de "alto-falantes" a serem virtualmente gerados, então as equa-ções N-1, que compreende N-I desconhecidas variam, são primeiramente compostas combase dos valores ICLD. Portanto, a soma dos quadrados de cada equação dos alto-falantesé igual a 1, de forma que a estimativa de ganho de um canal individual pode ser resolvidae com base da estimativa de ganho resolvida, o resto das estimativas de ganho podem serresolvidas a partir das equações N-I.

Por exemplo, se o número de canais gerado virtualmente for 5, (N=5), asequações N-I podem ser formadas como a seguir: L2=L1+ICLD1, L3=L1+ICLD2,L4=L1+ICLD3 e L5=L1+ICLD4. Daí em diante, a soma dos quadrados é igual a 1:Ll2 + (LI+ICLDl)2 + (L1+ICLD2)2 + (L1+ICLD3)2 + (L1+ICLD4)2 = 1. O valorde Ll pode então, ser resolvido e com base em LI, o resto dos valores dos níveis de ga-nho L2 - L5 podem ser resolvidos.

De modo a simplificar, os exemplos anteriores são descritos de tal formaque os canais de entrada (M) são submetidos à redução de canais no codificador para for-mar um único canal combinado (por exemplo, mono). De qualquer forma, as modalidadessão igualmente aplicáveis em implantações alternativas, onde os múltiplos canais de entra-da (M) são reduzidos para formar dois ou mais canais separados (S), dependendo da apli-cação particular de processamento de áudio. Se a redução de canais gera múltiplos canaiscombinados, os dados de canal combinados podem ser transmitidos usando técnicas con-vencionais de transmissão de áudio. Por exemplo, se dois canais combinados são gerados,técnicas convencionais de transmissão estéreo serão empregadas. Nesse caso, um decodi-ficador BCC pode extrair e usar os códigos BCC para sintetizar um sinal binaural a partirdos dois canais combinados.De acordo com uma modalidade, o número (N) dos "alto-falantes" geradosvirtualmente no sinal binaural sintetizado podem ser diferentes (maiores ou menores) queo número dos canais de entrada (M), dependendo da aplicação particular. Por exemplo, oáudio de entrada pode corresponder a 7,1 som ambiente e a saída binaural de áudio podeser sintetizada para corresponder a 5,1 de som ambiente ou vice versa.

As modalidades acima podem ser generalizadas de al forma que as modali-dades da invenção permitem a conversão M de canais de áudio em canais de áudio combi-nados S e um ou mais conjuntos correspondentes de informação secundário, onde M>S, ea geração de canais de saída de áudio e os conjuntos correspondentes de informações late-rais, onde N>S, e N pode ser igual ou diferente de M.

Já que a taxa de transferência é requerida para a transmissão do canal com-binado e a informação secundário necessária é muito lenta, a invenção é especialmentebem aplicável nos sistemas, onde a largura de banda disponível é um recurso escasso, tan-to quanto em sistemas de comunicação. Consequentemente, as modalidades são especial-mente disponíveis em terminais móveis ou em outros dispositivos portáteis são especial-mente aplicáveis em terminais móveis ou em outros dispositivos portáteis tipicamente des-provido dos alto-falantes de alta qualidade, onde as características de som ambiente de ca-nais múltiplos podem ser introduzidos através de fones de ouvido, ouvindo o sinal binauralde áudio de acordo com as modalidades. Um campo adicional de aplicações viáveis incluiserviços de teleconferência, em que os participantes de teleconferência podem ser facil-mente diferenciados, dando a impressão aos ouvintes, que os participantes da chamada deteleconferência estão em diferentes locais da sala de conferências.

A Figura 4 ilustra um estrutura simplificada do dispositivo de processamen-to de dados (TE), onde o sistema binaural de decodificação,o de acordo com a invençãopode ser implantada. O dispositivo de processamento (TE) pode ser, por exemplo, umterminal móvel, um dispositivo PDA ou um computador pessoal (PC). A unidade de pro-cessamento de dados (TE) compreende meios I/O (I/O), uma unidade central de proces-samento (CPU) e memória (MEM). A memória (MEM) compreende i,a porção ROM dememória somente leitura e uma porção regravável, tal qual uma memória de acesso alea-tório RAM e memória FLASH. A informação usada para comunicar-se com partes exter-nas diferentes, por exemplo, um CD-ROM, outros dispositivos e o usuário, é transmitidoatravés dos meios I/O (I/O) a para/a partir de, a unidade de processamento central (CPU).

Se o dispositivo de processamento de dados for implantado como uma estação móvel, issoinclui tipicamente um transceptor Tx/Rx, que se comunica com uma rede sem fio, tipica-mente com uma estação de transceptor base (BTS) através de uma antena. O equipamentoda Interface do usuário (UI) normalmente inclui um visor, um teclado, um microfone emeios de conexão para fones de ouvido. O dispositivo de processamento de dados podecompreender adicionalmente, meios de conexão MMC, tal qual uma entrada de forma pa-drão, para vários módulos de hardware ou como circuitos integrados IC, que podem for-necer várias aplicações a serem executadas no dispositivo de processamento de dados.

Consequentemente, o sistema de decodificação binaural de acordo com ainvenção, pode ser executado em uma unidade central de processamento CPU ou em umprocessador de sinais digitais exclusivo DSP (um processador de código paramétrico) dodispositivo de processamento de dados em que o dispositivo de processamento de dadosrecebe um sinal de áudio parametricamente codificado que compreende ao menos um sinalcombinado de vários canais de áudio e um ou mais conjuntos de informações laterais cor-respondentes, descrevendo uma imagem sinal de áudio de canal múltiplo. O sinal de áudioparametricamente codificado pode ser recebido a partir de um meio de memória, por e-xemplo, um CD-ROM ou a partir de uma rede sem fio através da antena e o transceptorTx/Rx. O dispositivo de processamento de dados, compreende adicionalmente um bancode filtro adequado e um conjunto de filtros de função de transferência relacionados à cabe-ça pré-determinados, em que o dispositivo de processamento de dados transforma o sinalcombinado no domínio da freqüência e aplica uns pares esquerdo-direita adequados filtrosde função de transferência relacionados à cabeça em proporção de sinal combinado deter-minado pelo conjunto correspondente da informação secundário para sintetizar um sinal deáudio binaural, que é então reproduzido via fones de ouvido.

Da mesma forma, o sistema de codificação de acordo com a invenção podetambém ser executada na unidade central de processamento ou em um processador de si-nais digitais exclusivo DSP do dispositivo de processamento de dados, em que o dispositi-vo de processamento de dados gera um sinal de áudio codificado parametricamente, com-preendendo, ao menos, um sinal combinado de uma pluralidade de canais de áudio e oumais conjuntos de informações laterais incluindo estimativas de ganho para os sinais decanal do áudio de canal múltiplo.

As funcionalidades da invenção podem ser implantadas em um dispositivoterminal, tal qual uma estação móvel, também como um programa de computador que,quando executado em uma unidade de processamento central CPU ou em um processadorde sinais digitais DSP, afeta o dispositivo terminal para implantar os procedimentos da in-venção. As funções do programa de computador SW podem ser distribuídos em várioscomponentes de programas separados, comunicando-se entre si. O software do computa-dor pode ser armazenado em quaisquer meios de memória, como por exemplo, o disco rí-gido de um PC ou um disco de CD-ROM, do qual, ele pode ser carregado na memória doterminal móvel. O software do computador pode também ser carregado através de umarede, por exemplo, usando uma pilha de protocolo TCP/IP.

Também é possível que se use as soluções de hardware ou uma combinaçãode soluções de hardware e software para implantar os meios inventivos. Consequentemen-te, o produto de computador pode ser, ao menos parcialmente implantados como uma so-lução de hardware, por exemplo como os circuito ASIC ou FPGA, em um módulo dehardware compreendendo os meios de conexão para conectar um dispositivo de módulo aum dispositivo eletrônico ou como um ou mais circuitos integrados IC, o módulo dehardware ou os ICs incluem adicionalmente vários meios para desempenhar as tarefas decódigo de programa, os ditos meios sendo implantados como hardware ou software..

Fica evidente que a presente invenção não se limita somente às modalidadesapresentadas acima, porém elas podem ser modificadas com o escopo das reivindicaçõesanexadas.

Claims (33)

1. Método para a sintetização de um sinal de áudio binaural, sendo que ométodo é caracterizado pelo fato de que compreende:inserir um sinal de áudio parametricamente codificado que compreende, aomenos, um sinal combinado de uma pluralidade de canais de áudio e um ou mais conjun-tos de informações secundárias correspondentes que descrevem uma imagem sonora decanal múltiplo, eaplicar um conjunto pré-determinado de filtros de função de transferênciarelacionados à cabeça a, ao menos, um sinal combinado em proporção determinada pelomencionado conjunto de informações secundárias correspondente para sintetizar um sinalde áudio binaural.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato deque compreende adicionalmente:aplicar, a partir do conjunto pré-determinado de filtros de função de trans-ferência relacionados à cabeça, um par esquerdo-direito de filtros de função de transferên-cia relacionados à cabeça que correspondem a cada direção do alto-falante do áudio de ca-nal múltiplo original.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fatode que:o dito conjunto de informações secundárias compreende um conjunto de es-timativas de ganho para os sinais de canal do áudio de canal múltiplo que descrevem a i-magem de som original.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato deque:o dito conjunto de informações secundárias compreende, adicionalmente, onúmero e locais de alto-falantes da imagem de som de canal múltiplo original em relação auma posição de escuta e um comprimento de quadro empregado.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fatode que:o dito conjunto de informações secundárias compreende indicadores de in-tercanal usados em um esquema de Binaural Cue Coding (BCC), como Diferença deTempo de Intercanal (ICTD), Diferença de Nível de Intercanal (ICLD) e Coerência de In-tercanal (ICC), o método compreende adicionalmente:calcular um conjunto de estimativas de ganho do áudio de canal múltiplo o-riginal com base em, ao menos, um dos ditos indicadores de intercanal do esquema deBCC.

6. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações de 3 a 5, caracte-rizado pelo fato de que compreende adicionalmente:determinar o conjunto de estimativas de ganho do áudio de canal múltiplooriginal como uma função de tempo e freqüência, eajustar os ganhos para cada canal de alto-falante de modo que a soma dosquadrados de cada valor de ganho seja igual a um.

7. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, carac-terizado pelo fato de que compreende adicionalmente:dividir, ao menos, um sinal combinado em quadros de tempo de um com-primento de quadro empregado, tais quadros são, então, submetidos à formação de jane-las; etransformar, ao menos, um sinal combinado em domínio de freqüência an-terior à aplicação dos filtros de função de transferência relacionados à cabeça.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato deque compreende adicionalmente:dividir, ao menos, um sinal combinado no domínio de freqüência em umapluralidade de bandas de freqüência psico-acusticamente motivadas anterior à aplicaçãodos filtros de função de transferência relacionados à cabeça.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato deque compreende adicionalmente:dividir, ao menos, um sinal combinado no domínio de freqüência em 32bandas de freqüência que estão de acordo com a escala de Largura de Banda RetangularEquivalente (ERB).

10. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações de 7 a 9, caracte-rizado pelo fato de que:a etapa de transformação de, ao menos, um sinal combinado no domínio defreqüência é realizada usando-se filtros QMF para decompor , ao menos, um sinal combi-nado.

11. Método de acordo com quaisquer das reivindicações de 8 a 10, caracte-rizado pelo fato de que compreende adicionalmente:somar saídas dos filtros de função de transferência relacionados à cabeçapara cada uma das ditas bandas de freqüência para um sinal de lado esquerdo e um sinalde lado direito separadamente; etransformar o sinal de lado esquerdo somado e o sinal de lado direito soma-do no domínio de tempo para criar um componente de lado esquerdo e um componente delado direito de um sinal de áudio binaural.

12. Método para sintetização de um sinal de áudio estéreo, sendo que o mé-todo é caracterizado pelo fato de compreende:inserir um sinal de áudio parametricamente codificado que compreende, aomenos, um sinal combinado de uma pluralidade de canais de áudio e um ou mais conjun-tos de informações secundárias correspondente que descrevem uma imagem sonora de ca-nal múltiplo; eaplicar um conjunto de filtros de redução de canais dotados de valores deganho pré-determinados a, ao menos, um sinal combinado em proporção determinada pelodito conjunto de informações secundárias correspondente para sintetizar um sinal de áudioestéreo.

13. Decodificador de áudio paramétrico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um processador de código paramétrico para processamento de um sinal deáudio parametricamente codificado que compreende, ao menos, um sinal combinado deuma pluralidade de canais de áudio e um ou mais conjuntos de informações secundáriascorrespondentes que descrevem uma imagem sonora de canal múltiplo; eum sintetizador para aplicar um conjunto de filtros de função de transferên-cia relacionados à cabeça pré-determinados a, ao menos, i, sinal combinado em proporçãodeterminada pelo dito conjunto de informações secundárias correspondente para sintetizarum sinal de áudio binaural.

14. Decodificador, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelofato de que:o dito sintetizador é disposto para aplicar, a partir do conjunto de filtros defunção de transferência relacionados à cabeça pré-determinados, um par esquerdo-direitode filtros de função de transferência relacionados à cabeça correspondentes a cada direçãode alto-falante do áudio de canal múltiplo original.

15. Decodificador, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizadopelo fato de que:o dito conjunto de informações secundárias compreende um conjunto de es-timativas de ganho para sinais de canal do áudio de canais múltiplos que descrevem a ima-gem sonora original.

16. Decodificador, de acordo com a reivindicação de 13 ou 14, caracteri-zado pelo fato de que:o dito conjunto de informações secundárias compreende indicadores de in-tercanal usados em um esquema de Binaural Cue Coding (BCC), como Diferença deTempo de Intercanal (ICTD), Diferença de Nível de Intercanal (ICLD) e Coerência de In-ter- Canal (ICC), o decodificador é organizado para:calcular um conjunto de estimativas de ganho do áudio de canal múltiplo o-riginal com base em, ao menos, tais indicadores de intercanal do esquema de BCC.

17. Decodificador, de acordo com quaisquer das reivindicações de 13 a 16,caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:um meio para dividir, ao menos, um sinal combinado em quadros de tempode um comprimento de quadro empregado,um meio para formar as janelas dos quadros; eum meio para transformar, ao menos, um sinal combinado no domínio defreqüência anterior à aplicação dos filtros de função de transferência relacionados à cabeça.

18. Decodificador, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelofato de que compreende adicionalmente:um meio para dividir, ao menos, um sinal combinado no domínio de fre-qüência em uma pluralidade de bandas de freqüência motivadas psico-acusticamente ante-rior à aplicação dos filtros de função de transferência relacionados à cabeça.

19. Decodificador, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelofato de que:o dito meio para dividir, ao menos, um sinal combinado na freqüência dedomínio que compreende um banco de filtro disposto para dividir, ao menos, um sinalcombinado em 32 bandas de freqüência que estão de acordo com a escala de Largura deBanda Retangular Equivalente (ERB).

20. Decodificador, de acordo com as reivindicações de 17 a 19, caracteri-zado pelo fato de que:o meio para transformar, ao menos, um sinal combinado no domínio defreqüência compreende filtros de QMF dispostos para decompor, ao menos, um sinalcombinado.

21. Decodifícador, de acordo com quaisquer das reivindicações precedentesde 17 a 20, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:uma unidade de soma para somar saídas dos filtros de função de transferên-cia relacionados à cabeça para cada uma das ditas bandas de freqüência para um sinal delado esquerdo e um sinal de lado direito separadamente; euma unidade de transformação para transformar o sinal de lado esquerdosomado e o sinal de lado direito somado em domínio de tempo para criar um componentede lado direito de um sinal de áudio binaural.

22. Decodifícador de áudio paramétrico, caracterizado pelo fato de quecompreende:um processador de código paramétrico para processamento de um sinal deáudio parametricamente codificado que compreende, ao menos, um sinal combinado deuma pluralidade de canais de áudio e um ou mais conjuntos de informações secundáriascorrespondentes que descrevem uma imagem sonora de canal múltiplo; eum sintetizador para aplicar um conjunto de filtros de redução de canais do-tados de valores de ganho pré-determinados para, ao menos, um sinal combinado em pro-porção determinada pelo dito conjunto de informação correspondente para sintetizar umsinal de áudio estéreo.

23. Produto de programa de computador, armazenado em uma mídia legívelpor computador e executável em um dispositivo de processamento de dados, para proces-sar um sinal de áudio parametricamente codificado que compreende, ao menos, um sinalcombinado de uma pluralidade de canais de áudio e um ou mais conjuntos de informaçãocorrespondentes que descrevem uma imagem sonora de canal múltiplo, sendo que o pro-duto de programa de computador é caracterizado pelo fato de que compreende:uma sessão de código de programa de computador para controlar a trans-formação de, ao menos, um sinal combinado no domínio de freqüência; euma sessão de código de programa de computador para aplicar um conjuntode filtros de função de transferência relacionados à cabeça pré-determinados para, ao me-nos, um sinal combinado em proporção determinada pelo dito conjunto de informações se-cundárias correspondente para sintetizar um sinal de áudio binaural.

24. Aparelho para a sintetização de um sinal de áudio binaural, sendo que oaparelho é caracterizado pelo fato de compreende:um meio para inserir um sinal de áudio parametricamente codificado quecompreende, ao menos, um sinal combinado de uma pluralidade de canais de áudio e umou mais conjuntos de informações secundárias correspondentes que descrevem uma ima-gem sonora de canal múltiplo;um meio para aplicar um conjunto pré-determinado de filtros de função detransferência relacionados à cabeça para, ao menos, um sinal combinado em proporçãodeterminada pelo dito conjunto de informações secundárias correspondente para sintetizarum sinal de áudio binaural; eum meio para fornecer o sinal de áudio binaural no meio de reprodução dáudio.

25. Aparelho, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fatode que o dito aparelho é um terminal móvel, um dispositivo de PDA ou um computadorpessoal.

26. Método para gerar um sinal de áudio parametricamente codificado, sen-do que o método é caracterizado pelo fato de que compreende:inserir um sinal de áudio de canal múltiplo que compreende uma pluralidadede canais de áudio;gerar, ao menos, um sinal combinado da pluralidade de canais de áudio; egerar um ou mais conjuntos de informações secundárias correspondentesque incluem estimativas de ganho para a pluralidade de canais de áudio.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato deque compreende adicionalmente:calcular as estimativas de ganho comparando-se o nível de ganho de cadacanal individual para o nível de ganho acumulado do sinal combinado.

28. Método, de acordo com a reivindicação 26 ou 27, caracterizado pelofato de que:o dito conjunto de informações secundárias compreende, ainda, o número elocais de alto-falantes de uma imagem sonora de canal múltiplo original em relação à po-sição de escuta e um comprimento de quadro empregado.

29. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações de 26 a 28, carac-terizado pelo fato de que:o dito conjunto de informações secundárias compreende, ainda, indicadoresde intercanal usados em um esquema de Binaural Cue Coding (BCC), como Diferença deTempo de Intercanal (ICTD), Diferença de Nível de Intercanal (ICLD) e Coerência de In-tercanal (ICC).

30. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações de 26 a 29, carac-terizado pelo fato de que compreende adicionalmente:determinar o conjunto de estimativas de ganho do áudio de canal múltiplooriginal como uma função de tempo e freqüência; eajustar os ganhos para cada canal de alto-falante de modo que a soma dosquadrados de cada valor de ganho seja igual a um.

31. Codificador de áudio paramétrico para gerar um sinal de áudio parame-tricamente codificado, sendo que o codificador é caracterizado pelo fato de compreende:um meio para inserir um sinal de áudio de canal múltiplo que compreendeuma pluralidade de canais de áudio;um meio para gerar, ao menos, um sinal combinado da pluralidade de ca-nais de áudio; eum meio para gerar um ou mais conjuntos de informações secundárias cor-respondentes que incluem estimativas de ganho para a pluralidade de canais de áudio.

32. Codificador, de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fatode que compreende adicionalmente:um meio para calcular as estimativas de ganho comparando-se o nível deganho acumulado do sinal combinado.

33. Produto de programa de computador, armazenado em uma mídia legívelpor computador e executável em um dispositivo de processamento de dados, para gerarum sinal de áudio parametricamente codificado, sendo que o produto de programa decomputador é caracterizado pelo fato de compreende:uma sessão de código de programa de computador para inserir um sinal deáudio de canal múltiplo que compreende uma pluralidade de canais de áudio;uma sessão de código de programa de computador para gerar, ao menos,um sinal combinado da pluralidade de canais de áudio; euma sessão de código de programa de computador para gerar um ou maisconjuntos de informações secundárias correspondentes que incluem estimativas de ganhopara a pluralidade de canais de áudio.