ES2278192T3 - Codificacion de una señal de audio. - Google Patents
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Abstract
Método de codificación de una señal (1) de audio, comprendiendo el método: - calcular (2) valores de un primer número de primeros parámetros (P1, i) que representan aspectos de la señal (1) de audio en un primer momento (t1) para obtener primeros valores (Ai) calculados, - calcular (2) valores de un segundo número de segundos parámetros (P2, i), que representan los aspectos de la señal (1) de audio en un segundo momento (t2), posterior, para obtener segundos valores (Bi) calculados, difiriendo el primer número y el segundo número, - codificar (7) un subconjunto de los segundos parámetros (P2, i) que están asociados con una parte particular de una gama (SFRA, i) de frecuencia de la señal (1) de audio basándose en una diferencia de un subconjunto (SUS2, i) del(de los) segundo(s) valor(es) (Bi) calculado(s) asociado(s) con esta parte particular de la gama (SFRAi) de frecuencia y un subconjunto (SUS1, i) del(de los) primer(os) valor(es) (Ai) calculado(s) asociado(s) con, esencialmente, esta parte particular de la gama (SFRAi) de frecuencia para obtener valores (7) codificados de manera diferencial de los segundos parámetros (P2, i), caracterizado por - calcular valores (GB1, GB2) globales para una gama de frecuencia total de la señal (1) de audio, y en el que cada uno de los primeros parámetros (P1, i) y el correspondiente de los segundo parámetros (P2, i) abarcan esencialmente la misma gama (SFRAi, SFRBi) de frecuencia, y en el que el número primeros parámetros (P1, i) es inferior al número de segundos parámetros (P2, i), el subconjunto del(de los) primer(os) valor(es) (SUS1, i) calculado (s) comprende un valor para cada uno de los primeros parámetros (P1, i), el subconjunto de los segundos valores (SUS2, i) calculados comprende un valor para cada uno de los segundos parámetros (P2, i), en el que, en las gamas de frecuencia para las que se calculan tanto el primer como el segundo valor (Ai, Bi) calculado, el valor (7) codificado de manera diferencial se basa en la diferencia delprimer y el segundo valor (Ai, Bi) calculado correspondiente, y en el que, en gamas (SFRAi, SFRBi) de frecuencia para las que se calcula un segundo parámetro (P2, i) pero no un primer parámetro (P1, i), el valor (7) codificado se basa en la diferencia del segundo parámetro (P2, i) correspondiente y los valores (GB1, GB2) globales.
Description
Codificación de una señal de audio.
La invención se refiere a un método de
codificación de una señal de audio, a un codificador para codificar
una señal de audio, y a un aparato para proporcionar una señal de
audio.
Las soluciones anteriores en los codificadores
de audio que se han sugerido para reducir la tasa de bits de
material de programas en estéreo incluyen estéreo de intensidad y
estéreo M/S.
En el algoritmo de estéreo de intensidad, las
altas frecuencias (normalmente superiores a 5 kHz) se representan
mediante una única señal de audio (es decir, mono) combinada con
factores de escala que varían en el tiempo y que dependen de la
frecuencia o factores de intensidad que permiten recuperar una señal
de audio decodificada que para estas regiones de frecuencia se
parece a la señal estéreo original.
En el algoritmo M/S, la señal se descompone en
una señal de suma (o media, o común) y una señal de diferencia (o
lateral, o no común). Esta descomposición se combina en ocasiones
con análisis de componentes principales o factores de escala que
varían en el tiempo. Estas señales se codifican entonces de manera
independiente, mediante un codificador de transformación o por una
codificación de banda secundaria (siendo ambos codificadores de
forma de onda). La cantidad de reducción de información que se
consigue con este algoritmo depende en gran medida de las
propiedades espaciales de la señal original. Por ejemplo, si la
señal original es monoaural, la señal de diferencia es cero y puede
descartarse. Sin embargo, si la correlación de las señales de audio
izquierda y derecha es baja (que es a menudo el caso para las
regiones de frecuencias más altas), este esquema ofrece sólo una
pequeña reducción de la tasa de bits. Para regiones de frecuencia
inferiores, la codificación M/S generalmente proporciona un
beneficio importante.
Durante los últimos años, las descripciones
paramétricas de señales de audio han crecido en interés,
especialmente en el campo de la codificación de audio. Se ha
mostrado que la transmisión de parámetros (cuantificados) que
describen señales de audio requiere sólo una pequeña capacidad de
transmisión para volver a sintetizar una señal que,
perceptiblemente, es esencialmente igual en el extremo de recepción.
Un tipo de codificadores de audio paramétricos se centra en la
codificación de señales monoaurales, y las señales en estéreo se
procesan como señales mono duales.
Otro tipo de codificadores de audio paramétricos
se da a conocer en el documento
EP-A-1107232. Este codificador de
audio paramétrico utiliza un esquema de codificación paramétrico
para generar una representación de una señal de audio estéreo que se
compone de una señal de canal izquierdo y una señal de canal
derecho. Para utilizar de manera eficaz el ancho de banda de
transmisión, una representación de este tipo contiene información
relativa sólo a una señal monoaural que es una combinación de la
señal de canal izquierdo y la señal de canal derecho, así como
información paramétrica. La señal estéreo puede recuperarse
basándose en la señal monoaural junto con la información
paramétrica. La información paramétrica comprende indicadores de
posicionamiento de la señal de audio estéreo, que incluyen
características de intensidad y fase del canal izquierdo y
derecho.
La información paramétrica se representa
mediante parámetros que caracterizan aspectos de la señal de audio
en una gama de frecuencia de la señal de audio para la que se
determina el parámetro. La señal de audio codificada puede
comprender la señal de audio monoaural codificada y un único
parámetro global (o un conjunto de parámetros globales) que se
determinan para el ancho de banda completo o gama de frecuencia de
la señal de audio que ha de codificarse, y/o uno o más parámetros
locales (o conjuntos de parámetros locales) que se determinan para
gamas secundarias correspondientes de la gama de frecuencia de la
señal de audio (estas gamas secundarias del intervalo de frecuencia
también se denominan intervalos (bins)).
Muchos esquemas de codificación de audio emplean
parámetros, cuya cantidad varía en el tiempo, por ejemplo, en
codificadores de forma de onda como MPEG-1 de capa
III (mp3), AAC ("Advanced Audio Coding", codificación de audio
avanzada), el número de coeficientes MDCT ("modified discrete
cosine transfer", transferencia de coseno discreta modificada)
puede variar a lo largo del tiempo.
La publicación "Optimal
time-differential encoding of sinusoidal model
parameters", de Jensen et al., simposio sobre teoría de la
información en el Benelux, mayo de 2001, páginas
1-8, describe un algoritmo para codificar los
parámetros modelo para la codificación sinusoidal de señales de
audio y voz. Se estiman conjuntos de componentes sinusoidales para
segmentos de señal consecutivos. Los parámetros de estos componentes
sinusoidales pueden codificarse directa o diferencialmente con
respecto a valores de parámetros de componentes en el segmento
anterior. En un ejemplo, un segmento m particular tiene 3
componentes sinusoidales mientras que el segmento
m-1 precedente tiene 2 componentes sinusoidales. Los
parámetros en el segmento m se codifican de manera óptima o bien
codificándolos de manera diferencial con respecto a los parámetros
en el segmento m-1, o codificándolos
directamente.
La solicitud de patente europea todavía no
publicada nº 2002 02076588.9 (véase
WO-A1-03/090206,
WO-A1-03/090207,
WO-A1-03/090208) describe que el
número de gamas secundarias de frecuencia (también se denominan
intervalos (bins)) que se usan para la representación de estéreo
paramétrico pueden cambiar trama a trama.
La solicitud de patente europea todavía no
publicada nº 2002 02077869.2 (véase
WO-A1-03/090207) describe que los
parámetros correspondientes de tramas sucesivas pueden codificarse
de manera diferencial en el tiempo. De esta manera puede eliminarse
la redundancia en la dirección temporal. El número de parámetros es
idéntico en tramas sucesivas.
En E.G.P Schuijers et al. "Advances in
Parametric coding for high-quality audio",
presentado en el 1^{er} IEEE
Benelux Workshop on Model based Processing and Coding of Audio (MPCA 2002), Leuven, Bélgica, 15 de noviembre de 2002, se describe un esquema de codificación paramétrico que se ha extendido con una descripción de estéreo paramétrico. Esta descripción intenta modelar los indicadores biaurales mediante tres parámetros: diferencias de intensidad entre canales (IID), diferencias temporales entre canales (ITD) y correlación cruzada entre canales (ICC). Estos parámetros se estiman sobre una tabla de frecuencia no uniforme que se asemeja al sistema de audición humano. El número de intervalos de frecuencia en esta tabla es normalmente de 20. En la solicitud de patente europea nº 2002 02077869.2 se ha propuesto un enfoque escalable para la codificación de estos parámetros.
Benelux Workshop on Model based Processing and Coding of Audio (MPCA 2002), Leuven, Bélgica, 15 de noviembre de 2002, se describe un esquema de codificación paramétrico que se ha extendido con una descripción de estéreo paramétrico. Esta descripción intenta modelar los indicadores biaurales mediante tres parámetros: diferencias de intensidad entre canales (IID), diferencias temporales entre canales (ITD) y correlación cruzada entre canales (ICC). Estos parámetros se estiman sobre una tabla de frecuencia no uniforme que se asemeja al sistema de audición humano. El número de intervalos de frecuencia en esta tabla es normalmente de 20. En la solicitud de patente europea nº 2002 02077869.2 se ha propuesto un enfoque escalable para la codificación de estos parámetros.
Para este esquema de codificación paramétrica
también existe la posibilidad de cambiar el número de coeficientes
LPC ("Linear Predictive Coding", codificación predictiva
lineal) empleados para describir la envolvente espectral de una
trama a otra.
Un primer aspecto de la invención proporciona un
método de codificación de una señal de audio según la reivindicación
1. Un segundo aspecto de la invención proporciona un codificador
para codificar una señal de audio según la reivindicación 2. Un
tercer aspecto de la invención proporciona un aparato para
proporcionar una señal de audio según la reivindicación 3.
En el método según el primer aspecto de la
invención, se realiza una codificación diferencial cuando el número
de parámetros es diferente en tramas sucesivas. Esto proporciona una
codificación más eficaz de los parámetros y por tanto se necesitará
menos ancho de banda para los parámetros codificados.
En el método de codificación de la señal de
audio, los valores de los primeros parámetros, que representan
aspectos de la señal de audio en un primer momento, se calculan para
obtener los primeros valores calculados. Los valores de los segundos
parámetros, que representan los aspectos de la señal de audio en un
segundo momento, posterior, se calculan para obtener los segundos
valores calculados. El número de primeros parámetros y el número de
segundos parámetros difiere. Un subconjunto de segundos parámetros
se asocia con una parte particular de una gama de frecuencia de la
señal de audio. Los valores del subconjunto de los segundos
parámetros se codifican basándose en una diferencia de este
subconjunto y un subconjunto del/los primer(os)
valor(es) calculado(s) asociado(s) con,
esencialmente, esta misma parte particular de la gama de
frecuencia.
Esto permite codificar de manera diferencial los
parámetros incluso si el número de parámetros cambia en el
tiempo.
La señal de audio se codifica en diferentes
conjuntos de parámetros. Se calculan parámetros globales para toda
la gama de frecuencia de la señal de audio. Estos parámetros
globales permiten la decodificación de la señal de audio con una
calidad básica (baja). Para permitir una calidad mejorada de la
señal de audio decodificada, pueden codificarse parámetros
adicionales. El número de estos parámetros adicionales puede cambiar
en el tiempo. El número de los primeros parámetros que se requieren
durante una primera trama es inferior al número de segundos
parámetros necesarios durante una segunda trama sucesiva. Cada uno
de los primeros parámetros y el correspondiente de los segundos
parámetros abarcan esencialmente la misma gama secundaria de
frecuencia. En las gamas secundarias de frecuencia en las que tiene
que codificarse un segundo valor de parámetro, este valor de
parámetro se codifica de manera diferencial con respecto al valor
del primer parámetro correspondiente, que está asociado con,
esencialmente, la misma gama secundaria de frecuencia. En las gamas
de frecuencia para las que tiene que codificarse un segundo
parámetro, pero no hay disponible un primer parámetro
correspondiente, el valor del segundo parámetro se codifica de
manera diferencial con respecto al(los) valor(es)
global(es).
Estos y otros aspectos de la invención
resultarán evidentes y se dilucidarán con referencia a las
realizaciones descritas a continuación.
En los dibujos:
la figura 1 muestra un diagrama de bloques de un
codificador según una realización de la invención.
la figura 2 muestra una representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es inferior que durante una segunda
trama,
la figura 3 muestra otra representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es inferior que durante una segunda
trama,
la figura 4 muestra una representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es superior que durante una segunda
trama,
la figura 5 muestra otra representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es superior que durante una segunda
trama,
la figura 6 muestra una representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es inferior que durante una segunda trama,
y
la figura 7 muestra una representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es superior que durante una segunda
trama.
Las referencias iguales en las figuras
diferentes se refieren a las mismas señales o a los mismos elementos
que llevan a cabo la misma función.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de un
codificador según una realización de la invención. Una entrada IN
recibe una señal 1 de audio. La señal 1 de audio tiene que
codificarse de tal manera que se logre una reducción de datos. La
reducción de datos es posible representando ciertos aspectos de la
señal de audio mediante parámetros. Estos parámetros definen un
cierto aspecto de la señal 1 de audio dentro de una gama de
frecuencia particular de la señal 1 de audio. La gama de frecuencia
particular de la señal 1 de audio puede cubrir todas las frecuencias
presentes en la señal 1 de audio, o puede ser una gama secundaria
de las frecuencias presentes en la señal 1 de audio. Los parámetros
deben determinarse de manera regular en el tiempo para poder
representar la señal 1 de audio cambiante. Normalmente, los
parámetros se determinan y codifican a intervalos de tiempo
regulares denominados tramas. El modo exacto en el que se representa
la señal 1 de audio mediante los parámetros, y en el que se
codifican los parámetros, no es importante para la invención, y
pueden implementarse numerosos planteamientos conocidos. La
invención se dirige al hecho de que los parámetros se codifican de
manera diferencial, incluso cuando el número de parámetros que deben
codificarse difiere a lo largo de tramas sucesivas.
Una unidad 2 de cálculo recibe la señal 1 de
audio y proporciona valores 3 calculados cada trama. Los valores 3
calculados representan parámetros que deberían codificarse
diferencialmente. Los valores codificados deberían estar disponibles
en una trama particular. Una memoria 4 almacena los valores 3
calculados de cada trama y proporciona los valores 5 almacenados. El
codificador 6 codifica la diferencia de los valores 3 calculados de
una trama actual y los valores 5 almacenados de la trama anterior y
proporciona los valores 7 de parámetros codificados de manera
diferencial. Los valores 7 de parámetros codificados de manera
diferencial pueden combinarse con una señal de audio monoaural
codificada en la unidad 8 para proporcionar una señal 9 de audio
codificada en la salida OUT.
El codificador puede contener hardware
especializado o puede ser un procesador programado de manera
adecuada que realiza los cálculos y las demás etapas.
La figura 2 muestra una representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama t1 es inferior que durante una segunda
trama t2. Los parámetros P1,1 a P1,4 (también denominados como P1,i)
y sus gamas SFRA1 a SFRA4 secundarias de frecuencia asociadas
(también denominadas SFRAi) se muestran en el lado izquierdo para
una primera trama t1. Los parámetros P2,1 a P2,16 (también
denominados como P2,i) y sus gamas SFRB1 a SFRB, 16 secundarias de
frecuencia asociadas (también denominadas SFRBi) se muestran en el
lado derecho para una primera trama t2 que sucede a la primera trama
t1.
El parámetro P1,i tiene un valor calculado Ai, y
el parámetro P2,i tiene un valor calculado Bi. Se obtiene un
parámetro específico de los parámetros P1,i o P2,i sustituyendo un
número por el índice i.
La gama de frecuencia total se indica por FR.
Los subconjuntos SUS1,i del(de los) primer(os)
valor(es) \hbox{calculado(s)} comprenden cada uno un
único valor calculado A1,i. Los subconjuntos SUS2,i del(de
los) segundo(s) valor(es) calculado(s)
comprenden cada uno más de un valor calculado A2,i (4 en el ejemplo
mostrado en la figura 2).
En consecuencia, en los subconjuntos SUS1,i y
SUS2,i asociados que corresponden a la misma gama SFRAi secundaria
de frecuencia, siempre cuatro segundo(s) valor(es)
calculado(s) Bi, corresponden a un(os)
primer(os) \hbox{valor(es)} calculado(s) Ai.
Cada uno del(de los) cuatro segundo(s)
valor(es) calculado(s) Bi se codifica(n) de
manera diferencial con respecto al(a los) mismo(s)
primer(os) valor(es) calculado(s) Ai. Esto
significa que cada uno de los cuatro valores codificados es igual
al(a los) segundo(s) valor(es)
calculado(s) Bi correspondiente menos el(los)
primer(os) valor(es) calculado(s) Ai.
La figura 3 muestra otra representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es inferior que durante una segunda trama.
A diferencia de la figura 2, ahora la gama secundaria de frecuencia
obtenida mediante la combinación de las gamas SFRB1 a SFRB4
secundarias de frecuencia no es idéntica a la gama SFRA1 de
frecuencia sino ligeramente inferior. La gama SFRB5 secundaria de
frecuencia se produce en parte en la gama SFRA1 de frecuencia y en
parte en la gama SFRA2 de frecuencia. Los valores codificados de los
parámetros P2,1 a P2,4 se codifican de manera diferencial con
respecto al valor A1 o el valor A2 del parámetro P1,2. También es
posible codificar el valor del parámetro P2,5 como la diferencia del
valor B5 y una suma ponderada de los valores A1 y A2.
Preferiblemente, los valores A1 y A2 se ponderan según el
solapamiento de la gama SFRB5 de frecuencia con las gamas SFRA1 y
SFRA2 de frecuencia, respectivamente.
La figura 4 muestra una representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es superior que durante una segunda trama.
La figura 4 muestra una situación similar a la mostrada en la figura
2, pero ahora la trama t1 tiene un número mayor de parámetros P1,i
que la trama t2 posterior.
Los parámetros P2,1 y P2,2 (también denominados
como P2,i) y sus gamas SFRB1 y SFRB2 secundarias de frecuencia
asociadas (también denominadas como SFRBi) se muestra en el lado
derecho de la segunda trama t2. Los parámetros P1,1 a P1,7 (también
denominados como P1,i) y sus gamas SFRA1 a SFRA7 secundarias de
frecuencia asociadas (también denominadas como SFRAi) se muestran en
el lado izquierdo de la primera trama t1.
El parámetro P1,i tiene un valor calculado Ai, y
el parámetro P2,i tiene un valor calculado Bi. Se obtiene un
parámetro específico de los parámetros P1,i o P2,i sustituyendo un
número por el índice i.
Los subconjuntos de(l) los
segundo(s) valor(es) calculado(s) SUS2,i,
comprendiendo cada uno un valor calculado único Bi. Los subconjuntos
de(l) los primero(s) valor(es)
calculado(s) SUS1,i, comprenden cada uno más de un (3 en el
ejemplo mostrado en la figura 4) valor calculado Ai.
En consecuencia, en los subconjuntos asociados
SUS1,i y SUS2,i que corresponden a la misma gama secundaria de
frecuencias SFRBi, (un) segundo(s) valor(es)
calculado(s) Bi corresponde(s) siempre a los tres
primeros valores calculados Ai.
El segundo valor calculado Bi está codificado de
manera diferencial con respecto a una media ponderada calculada del
grupo de valores calculados asociados Ai. Los valores Ai están
asociados con el valor Bi si pertenecen a parámetros P1,i que
pertenecen a una gama secundaria de frecuencia SFRAi que sucede
dentro o al menos se superpone parcialmente con la gama de
frecuencia SFRBi.
La media ponderada se calcula como:
V_{grupo} =
\sum\limits^{M}_{i=1} \
q_{i}V_{i}
donde V grupo representa un valor
de parámetro de grupo, M es el número de parámetros que pertenecen
al grupo de valores calculados asociados Ai, y qi son las funciones
de peso para las que se cumple lo
siguiente:
\sum\limits^{M}_{i=1} \ q_{i} =
1.
Por ejemplo, los pesos qi se seleccionan para
ser 1/M, pero el tamaño de la gama secundaria de frecuencia o
intervalo al que pertenece un determinado parámetro también es una
buena elección.
La figura 5 muestra otra representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es superior que durante una segunda
trama.
En el ejemplo de la figura 4, los intervalos que
pertenecen a un grupo en la trama t1 siempre decrecen completamente
en un único intervalo de la trama t2. Este no es el caso de la
figura 5, el intervalo asociado con el valor A3 está sólo
parcialmente en el intervalo asociado con el valor B1. Al codificar
el valor B1 de manera diferencial con respecto al valor ponderado,
los pesos para el valor A3 pueden seleccionarse inferiores.
Preferiblemente, el descenso de este peso se relaciona a la parte
del intervalo A3 que está en el intervalo B1 como un porcentaje de
los intervalos A1 y A2 que están completamente en el intervalo
B1.
Por ejemplo, la codificación diferencial como se
muestra en las figuras 2 a 5 es relevante en el esquema de
codificación paramétrico tal como se presenta en E.G.P Schuijers,
et al., "Advances in Parametric coding for
high-quality audio", presentado en el 1^{er}
IEEE Benelux Workshop on Model based Processing and Coding of Audio
(MPCA 2002), Leuven, Bélgica, 15 de noviembre de 2002, en el que,
debido al equilibrio tasa de bits/calidad, el número de intervalos
usados para los parámetros IID/ITD/ICC pueden conmutar a 10 o 40
intervalos de frecuencia en lugar de los 20 normales.
La figura 6 muestra una representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es inferior que durante una segunda
trama.
Las figuras 2 a 5 mostraron un número variable
de (conjuntos de) parámetros P1,i y P2,i que corresponden a una
cierta región de frecuencia fija SF. En consecuencia, si el número
de parámetros cambia, el tamaño de la gama secundaria de frecuencias
SFRAi o SFRBi cambiará en consecuencia de tal modo que todas las
gamas secundarias de frecuencia SFRAi o SFRBi juntas cubren la
región de frecuencia fija SF.
De manera alternativa, tal como muestran las
figuras 6 y 7, cada parámetro P1,i y P2,i puede pertenecer a una
cierta región de frecuencia SFRAi y SFRBi, respectivamente, es decir
la región de frecuencia SFRAi o SFRBi que aplica un parámetro
específico P1,i o P2,i es constante. Si cambia el número de
parámetros P1,i y P2,i en una trama t1 o t2, cambia el tamaño total
de la gama de frecuencia cubierta por todas las regiones de
frecuencia SFRAi o SFRBi juntas. Éste puede ser el caso del
parámetro ITD.
\newpage
En la trama t1, la columna más a la izquierda
indica el (los) parámetro(s) global(es) GB1 que
representa(n) aspectos de la señal 1 de audio para la gama de
frecuencia total FR. La columna adyacente muestra cinco parámetros
(o conjuntos de parámetros, por ejemplo parámetros IID y/o ICC) que
se indican mediante C1 a C5. Cada uno de los parámetros (o conjuntos
de parámetros) Ci es relevante para una gama secundaria de
frecuencia asociada de la gama total de frecuencia FR. Las gamas
secundarias de frecuencia juntas cubren la gama de frecuencia total
FR. La columna más a la derecha en la trama t1 muestra dos gamas
secundarias de frecuencia SFRA1 y SFRA2 en las que dos parámetros
(o conjuntos de parámetros) están definidos mediante los valores A1
y A2, respectivamente.
En la trama t2, la columna más a la izquierda
indica el (los) parámetro(s) global(es) GB2, que
corresponde(n) al (los) parámetro(s) global(es)
GB1. La columna del medio indica los cinco parámetros D1 a D5 que
corresponden a los parámetros C1 a C5. Las gamas de frecuencia
asociadas con GB1 y D1 a D5 son las mismas que las gamas de
frecuencia asociadas con GB2 y C1 a C5, respectivamente. La columna
más a la derecha en la trama t2 muestra tres gamas secundarias de
frecuencia SFRB1 a SFRB3 y los valores B1 a B3 de los parámetros
asociados. Las gamas secundarias de frecuencia SFRB1 y SFRB2
asociadas con los valores B1 y B2 son idénticas a las gamas
secundarias de frecuencia SFRA1 y SFRA2 asociadas con los valores A1
y A2, respectivamente. Los valores B1 y B2 se codifican de manera
diferencial con respecto a los valores A1 y A2, respectivamente.
Como, en la trama t1, no existe una gama secundaria de frecuencia
correspondiente a la gama secundaria de frecuencia SFRB3 en la trama
t2, no es posible codificar el valor B3 de manera diferencial con
respecto a un valor en la trama t1. Todavía, es posible una
reducción de datos mediante la codificación del valor B3 con
respecto a(l) los parámetro(s) global(es)
GB2.
Por tanto, en general, si el número de
intervalos de los parámetros con valores Ai en una trama particular
es inferior que el número de intervalos de los parámetros
correspondientes con los valores Bi en la trama siguiente, la
codificación diferencial se realiza sólo en intervalos que existen
en realidad en ambas tramas. Los intervalos que no tienen un
predecesor se codifican de manera diferencial con respecto a los
valores globales GB2.
La figura 7 muestra una representación
esquemática de una situación en la que el número de parámetros
durante una primera trama es superior que durante una segunda
trama.
En la trama t1, la columna más a la izquierda
indica el (los) parámetro(s) global(es) GB1 que
representa(n) aspectos de la señal 1 de audio para la trama
de frecuencia total FR. La columna del medio adyacente muestra cinco
parámetros (o conjuntos de parámetros, por ejemplo parámetros IID
y/o ICC) que se indican mediante C1 a C5. Cada uno de los parámetros
(o conjuntos de parámetros) Ci es relevante para una gama secundaria
de frecuencia asociada de la gama de frecuencia total FR. Las gamas
secundarias de frecuencia juntas cubren la gama de frecuencia total
FR. La columna más a la derecha en la trama t1 muestra tres gamas
secundarias de frecuencia SFRA1 a SFRA3 en las que los tres
parámetros (o conjuntos de parámetros) se definen mediante los
valores A1 a A3, respectivamente.
En la trama t2, la columna más a la izquierda
indica el (los) parámetro(s) global(es) GB2, que
corresponde (n) a(l) los parámetro(s)
global(es) GB1. La columna del medio indica los cinco
parámetros D1 a D5 que corresponden a los parámetros C1 a C5. Las
gamas de frecuencia asociadas con GB1 y D1 a D5 son las mismas que
las gamas de frecuencia asociadas con GB2 y C1 a C5,
respectivamente. La columna más a la derecha en la trama t2 muestra
dos gamas secundarias de frecuencia SFRB1 y SFRB2 y los valores B1 y
B2 de los parámetros asociados. Las gamas secundarias de frecuencia
SFRB1 y SFRB2 asociadas con los valores B1 y B2 son idénticas a las
gamas secundarias de frecuencia SFRA1 y SFRA2 asociadas con los
valores A1 y A2. Los valores B1 y B2 se codifican de manera
diferencial con respecto a los valores A1 y A2, respectivamente.
Por lo tanto, en general, si el número de
intervalos de los parámetros con valores Ai en una trama particular
es superior que el número de intervalos de los parámetros
correspondientes con valores Bi en la siguiente trama, la
codificación diferencial se realiza sólo en intervalos que en
realidad existen en ambas tramas.
El algoritmo de codificación descrito con
respecto tanto a la figura 6 como a la figura 7 no requiere una
señalización en el flujo de bits.
Por ejemplo, en la situación descrita en las
figuras 6 y 7, los valores Ai y Bi pueden representar el número de
intervalos ITD, en una realización práctica el número de intervalos
ITD puede variar entre 11 a 16.
Deberá observarse que las realizaciones
anteriormente mencionadas ilustran la invención más que limitarla, y
los expertos en la técnica podrán diseñar muchas realizaciones
alternativas sin alejarse del alcance de las reivindicaciones
adjuntas.
Por ejemplo, el número absoluto y el cambio del
mismo de los parámetros en los intervalos correspondientes de tramas
sucesivas son sólo ejemplos. En una situación práctica, el número de
intervalos puede depender de la señal de audio real y de la calidad
del audio que va a decodificarse (o el flujo de bits máximo
disponible). Por ejemplo, en la situación descrita en las figuras 6
y 7, los valores Ai y Bi pueden representar el número de intervalos
ITD, en una realización práctica particular el número de intervalos
ITD puede variar entre 11 a 16.
En las reivindicaciones, cualquier símbolo de
referencia entre paréntesis no deberá considerarse como limitante de
la reivindicación. La palabra "comprende" no excluye la
presencia de elementos o etapas diferentes de las enumeradas en una
reivindicación. La invención puede implementarse mediante hardware
que comprende varios elementos definidos, y mediante un ordenador
programado adecuadamente. En la reivindicación del dispositivo que
enumera varios medios, varios de estos medios pueden realizarse
mediante uno y el mismo elemento del hardware. El mero hecho de
enumerar ciertas medidas en reivindicaciones dependientes diferentes
entre sí no indica que una combinación de estas medidas no pueda
usarse de manera ventajosa.
Claims (3)
1. Método de codificación de una señal (1) de
audio, comprendiendo el método:
- -
- calcular (2) valores de un primer número de primeros parámetros (P1,i) que representan aspectos de la señal (1) de audio en un primer momento (t1) para obtener primeros valores (Ai) calculados,
- -
- calcular (2) valores de un segundo número de segundos parámetros (P2,i), que representan los aspectos de la señal (1) de audio en un segundo momento (t2), posterior, para obtener segundos valores (Bi) calculados, difiriendo el primer número y el segundo número,
- -
- codificar (7) un subconjunto de los segundos parámetros (P2,i) que están asociados con una parte particular de una gama (SFRA,i) de frecuencia de la señal (1) de audio basándose en una diferencia de un subconjunto (SUS2,i) del(de los) segundo(s) valor(es) (Bi) calculado(s) asociado(s) con esta parte particular de la gama (SFRAi) de frecuencia y un subconjunto (SUS1,i) del(de los) primer(os) valor(es) (Ai) calculado(s) asociado(s) con, esencialmente, esta parte particular de la gama (SFRAi) de frecuencia para obtener valores (7) codificados de manera diferencial de los segundos parámetros (P2,i), caracterizado por
- -
- calcular valores (GB1, GB2) globales para una gama de frecuencia total de la señal (1) de audio, y
en el que cada uno de los primeros
parámetros (P1,i) y el correspondiente de los segundo parámetros
(P2,i) abarcan esencialmente la misma gama (SFRAi, SFRBi) de
frecuencia, y en el que el número primeros parámetros (P1,i) es
inferior al número de segundos parámetros (P2,i), el subconjunto
del(de los) primer(os) valor(es) (SUS1,i)
calculado(s) comprende un valor para cada uno de los primeros
parámetros (P1,i), el subconjunto de los segundos valores (SUS2,i)
calculados comprende un valor para cada uno de los segundos
parámetros (P2,i), en el que, en las gamas de frecuencia para las
que se calculan tanto el primer como el segundo valor (Ai, Bi)
calculado, el valor (7) codificado de manera diferencial se basa en
la diferencia del primer y el segundo valor (Ai, Bi) calculado
correspondiente, y en el que, en gamas (SFRAi, SFRBi) de frecuencia
para las que se calcula un segundo parámetro (P2,i) pero no un
primer parámetro (P1,i), el valor (7) codificado se basa en la
diferencia del segundo parámetro (P2,i) correspondiente y los
valores (GB1, GB2)
globales.
2. Codificador para codificar una señal (1) de
audio y que comprende:
- -
- medios para calcular (2) valores de un primer número de primeros parámetros (P1,i) que representan aspectos de la señal (1) de audio en un primer momento (t1) para obtener primeros valores (Ai) calculados,
- -
- medios para calcular (2) valores de un segundo número de segundos parámetros (P2,i), que representan los aspectos de la señal (1) de audio en un segundo momento (t2), posterior, para obtener segundos valores (Bi) calculados, difiriendo el primer número y el segundo número,
- -
- medios para codificar (7) un subconjunto de los segundos parámetros (P2,i) que están asociados con una parte particular de una gama (SFRA,i) de frecuencia de la señal (1) de audio basándose en una diferencia de un subconjunto (SUS2,i) del(de los) segundo(s) valor(es) (Bi) calculado(s) asociado(s) con esta parte particular de la gama (SFRAi) de frecuencia y un subconjunto (SUS1,i) del(de los) primer(os) valor(es) (Ai) calculado(s) asociado(s) con, esencialmente, esta parte particular de la gama (SFRAi) de frecuencia para obtener valores (7) codificados de manera diferencial de los segundos parámetros (P2,i),
caracterizado por
- medios para calcular valores (GB1, GB2)
globales para una gama de frecuencia total de la señal (1) de
audio,
audio,
- en el que cada uno de los primeros parámetros
(P1,i) y el correspondiente de los segundo parámetros (P2,i) abarcan
esencialmente la misma gama (SFRAi, SFRBi) de frecuencia, y en el
que el número primeros parámetros (P1,i) es inferior al número de
segundos parámetros (P2,i), el subconjunto de los primeros valores
(SUS1,i) calculados comprende un valor para cada uno de los
primeros parámetros (P1,i), el subconjunto de los segundos valores
(SUS2,i) calculados comprende un valor para cada uno de los segundos
parámetros (P2,i), en el que, en las gamas de frecuencia para las
que se calculan tanto el primer como el segundo valor (Ai, Bi)
calculado, el valor (7) codificado de manera diferencial se basa en
la diferencia del primer y el segundo valor (Ai, Bi) calculado
correspondiente, y en el que, en gamas (SFRAi, SFRBi) de frecuencia
para las que se calcula un segundo parámetro (P2,i) pero no un
primer parámetro (P1,i), el valor (7) codificado se basa en la
diferencia del segundo parámetro (P2,i) correspondiente y los
valores (GB1, GB2) globales.
\newpage
3. Aparato para proporcionar una señal de audio,
comprendiendo el aparato:
- -
- una entrada (IN) para recibir una señal (1) de audio,
- -
- un codificador según la reivindicación 2 para codificar la señal (1) de audio para obtener una señal (9) de audio codificada, y
- -
- una salida (OUT) para proporcionar la señal (9) de audio codificada.
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