ES2592253T3 - Banco de filtros de análisis, banco de filtros de síntesis, codificador, descodificador, mezclador y sistema de conferencia - Google Patents

Banco de filtros de análisis, banco de filtros de síntesis, codificador, descodificador, mezclador y sistema de conferencia Download PDF

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Abstract

Banco de filtros de síntesis para filtrar una pluralidad de tramas de entrada de una señal de audio, comprendiendo cada trama de entrada un número de valores de entrada ordenados, que comprende: un convertidor de frecuencia/tiempo configurado para proporcionar una pluralidad de tramas de salida, comprendiendo una trama de salida un número de muestras de salida ordenadas, siendo una trama de salida una representación de tiempo de una trama de entrada; un formador de ventanas configurado para generar una pluralidad de tramas de ventana a partir de la pluralidad de tramas de salida, comprendiendo una trama de ventana una pluralidad de muestras de ventana; y en el que el formador de ventanas está configurado para proporcionar la pluralidad de muestras de ventana para un procesamiento de una manera solapante basándose en un valor por adelantado de muestra; un solapamiento/sumador configurado para proporcionar una trama agregada que comprende una pluralidad de muestras agregadas agregando, de manera solapante y usando el valor por adelantado de muestra, las tramas de ventana de modo que al menos se agregan tres muestras de ventana a partir de al menos tres tramas de ventana para una muestra agregada en la trama agregada, en el que el valor por adelantado de muestra es menor que el número de muestras de salida ordenadas dividido por dos, en el que el convertidor de frecuencia/tiempo, el formador de ventanas o el solapamiento/sumador comprenden una implementación de hardware.

Description

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Se explicará a continuación una implementación posible de una realización de un banco de filtros de análisis en vista de una implementación de bajo retardo de códec de audio avanzada resistente de error (ER AAC LD) con respecto a modificaciones con el fin de adaptar el banco de filtros de análisis del ER AAC LD para llegar a una realización de un banco 100 de filtros de análisis al que también a veces se le denomina (banco de filtros de análisis) de bajo retardo.
5 En otras palabras, con el fin de llegar a un retardo suficientemente reducido o bajo, podrían ser útiles algunas modificaciones a un codificador estándar en el caso de un ER AAC LD, tal y como se define a continuación.
En este caso, el formador 110 de ventanas de una realización de un banco 100 de filtros de análisis está configurado para generar las muestras de ventana Zin basándose en la ecuación o expresión 10 zi,n = w(N1n)x'i,n, (1)
en el que i es un número entero que indica un índice de trama o un índice de bloque de una trama de ventana y/o de una trama de entrada, y en el que n es el número entero que indica un índice de muestra en el intervalo entre N y 15 N1.
En otras palabras, en realizaciones que comprenden una secuencia inicial 160 en el marco de las tramas de salida 130, se extiende la formación de ventanas al paso implementando la expresión o ecuación anterior para los índices de muestra n = N,�,N1, donde w(n) es un coeficiente de ventana correspondiente a una función de ventana tal y 20 como se explicará en más detalle en el contexto de las figuras 5 a 11. En el contexto de una realización del banco 100 de filtros de análisis, se utiliza la función de ventana de síntesis w como la función de ventana de análisis invirtiendo el orden, como se puede comprobar al comparar el argumento de la función de ventana w(n1n). La función de ventana para una realización de un banco de filtros de síntesis, tal y como se resume en el contexto de las figuras 3 y 4, puede construirse o generarse basándose en la función de ventana de análisis mediante reflejo (por
25 ejemplo, con respecto al punto medio del conjunto de definición) para obtener una versión reflejada. En otras palabras, la figura 5 muestra una gráfica de las funciones de ventana de bajo retardo, donde la ventana de análisis es simplemente una réplica inversa en el tiempo de la ventana de síntesis. En este contexto, también cabe señalar que x'i,n representa una muestra de entrada o un valor de entrada correspondiente al índice de bloque i y el índice de muestra n.
30 En otras palabras, en comparación con la implementación de ER AAC LD mencionada anteriormente (por ejemplo, en forma de un códec), que se basa en una longitud de ventana N de valores de 1024 o 960 basándose en la ventana de seno, la longitud de ventana de la ventana de bajo retardo comprendida en la ventana 110 de la realización del banco 100 de filtros de análisis es 2N(=4M) al extender la formación de ventanas al pasado.
35 Tal y como se explicará en más detalle en el contexto de las figuras 5 a 11, los coeficientes de ventana w(n) para n=0,�,2Nl pueden obedecer a las relaciones dadas en la tabla 1 en el anexo y tabla 3 en el anexo para N=960 y N=1024 en algunas realizaciones, respectivamente. Además, los coeficientes de ventana pueden comprender los valores dados en las tablas 2 y 4 en el anexo para N=960 y N=1024 en el caso de algunas realizaciones,
40 respectivamente.
En cuanto al convertidor 120 de tiempo/frecuencia, el algoritmo MDCT (Transformada de Coseno Discreta Modificada) central tal y como se implementa en el marco del códec ER AAC LD permanece en su mayor parte sin cambiar, pero comprende la ventana más larga tal y como se ha explicado, de tal manera que ahora n recorre de N
45 a N1 en lugar de recorrer de cero a N. Se generan los coeficientes espectrales o valores de salida de la trama de salida Xi,k basándose en la siguiente ecuación o expresión
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50 en el que zi,n es una muestra de ventana de una trama de ventana o una secuencia de entrada de ventana de un convertidor 120 de tiempo/frecuencia correspondiente al índice de muestra n y al índice de bloque i tal y como se ha explicado anteriormente. Además, k es un número entero que indica el índice de coeficiente espectral y N es un número entero que indica dos veces el número de valores de salida de una trama de salida o, tal y como se ha explicado anteriormente, la longitud de ventana de una ventana de transformada basándose en el valor de
55 secuencia de ventana tal y como se implementa en el códec ER AAC LD. El número entero no es un valor desplazado y dado por
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Dependiendo de la longitud concreta de una trama 130 de entrada tal y como se ha explicado en el contexto de la figura 2, el convertidor de tiempo/frecuencia puede implementarse basándose en una trama de ventana que 5 comprende muestras de ventana correspondientes a la sección 160 inicial de las tramas 130 de entrada. En otras palabras, en el caso de M=480 o N=960, las ecuaciones anteriores se basan en tramas de ventana que comprenden una longitud de 1920 muestras de ventana. En el caso de una realización de un banco 100 de filtros de análisis en el que las tramas de ventana no comprenden muestras de ventana correspondientes a la sección 160 inicial de las tramas 130 de entrada, las tramas de ventana comprenden la longitud de 1800 muestras de ventana en el caso
10 mencionado anteriormente de M=480. En este caso, las ecuaciones dadas anteriormente pueden adaptarse de tal manera que las ecuaciones correspondientes se lleven a cabo. En el caso del formador 110 de ventanas, este puede por ejemplo conducir al índice de muestra n que recorre de N,�,7N/81 en el caso de M/4 = N/8 muestras de ventana faltantes en la primera subsección, en comparación con las otras subsecciones de la trama de ventana tal y como se ha explicado anteriormente.
15 Así, en el caso de un convertidor 120 de tiempo/frecuencia, la ecuación dada anteriormente puede adaptarse fácilmente al modificar los índices de suma de manera correspondiente para no incorporar las muestras de ventana de la sección inicial o sección de partida de la trama de ventana. Por supuesto, pueden obtenerse fácilmente modificaciones adicionales de manera correspondiente en el caso de una longitud diferente de la sección 160 inicial
20 de las tramas 130 de entrada o en el caso de la diferencia entre la longitud de la primera subsección y las otras subsecciones de la trama de ventana, tal y como también se ha explicado anteriormente.
En otras palabras, dependiendo de la implementación concreta de una realización del banco 100 de filtros de análisis, no se requiere que todos los cálculos tal y como se indican mediante las expresiones y ecuaciones
25 anteriores se lleven a cabo. Realizaciones adicionales de un banco de filtros de análisis pueden comprender también una implementación en la cual el número de cálculos puede reducirse aún más, en principio, conduciendo a una eficiencia computacional más alta. Se describirá un ejemplo en el caso del banco de filtros de síntesis en el contexto de la figura 19.
30 En particular, tal y como también se explicará en el contexto de una realización de un banco de filtros de síntesis, una realización de un banco 100 de filtros de análisis puede implementarse en el marco del llamado bajo retardo mejorado de códec de audio avanzado resistente a error (ER AAC ELD) que se deriva del códec ER AAC LD mencionado anteriormente. Tal y como se ha descrito, se modifica el banco de filtros de análisis del códec ER AAC LD para llegar a una realización del banco 100 de filtros de análisis con el fin de adoptar el banco de filtros de bajo
35 retardo como una realización de un banco 100 de filtros de análisis. Tal y como se explicará en más detalle, el códec ER AAC ELD que comprende una realización de un banco 100 de filtros de análisis y/o una realización de un banco de filtros de síntesis, que se explicará en más detalle posteriormente, proporciona la capacidad de extender el uso de codificación de audio de baja velocidad de bits genérica a aplicaciones que requieren un retardo muy bajo de la cadena de codificación/descodificación. Provienen ejemplos, por ejemplo, del campo de comunicaciones de dúplex
40 completo en tiempo real, en las cuales se pueden incorporar diferentes realizaciones, tales como realizaciones de un banco de filtros de análisis, banco de filtros de síntesis, un descodificador y codificador, un mezclador y un sistema de conferencia.
Antes de describir realizaciones adicionales de la presente invención en más detalle, cabe señalar que se indican
45 objetos, estructuras y componentes con la misma propiedad funcional o propiedad funcional similar con los mismos signos de referencia. A no ser que se indique explícitamente de otra manera, la descripción con respecto a objetos, estructuras y componentes con propiedades funcionales y características similares o iguales pueden intercambiarse entre sí. Además, a continuación se utilizarán signos de referencia de resumen para objetos, estructuras o componentes que son idénticos o similares en una realización o en una estructura mostrados en una de las figuras,
50 a menos que se refieran a las propiedades o características de un objeto, estructura o componente específico. A modo de ejemplo, en el contexto de las tramas 130 de entrada ya se han incorporado signos de referencia de resumen. En la descripción en relación con las tramas de entrada en la figura 2, si se hace referencia a una trama de entrada específica, se ha utilizado el signo de referencia específico de aquella trama de entrada, por ejemplo 130k, mientras que en el caso de que se hace referencia a todas las tramas de entrada o a una trama de entrada que no
55 se distingue específicamente de las otras, se han utilizado los signos 130 de referencia de resumen. El uso de signos de referencia de resumen por lo tanto permite una descripción más compacta y más clara de realizaciones de la presente invención.
Además, en este contexto cabe señalar que en el marco de la presente solicitud, puede conectarse un primer
60 componente que está acoplado a un segundo componente directamente o mediante circuitos adicionales o un componente adicional al segundo componente. En otras palabras, en el marco de la presente solicitud, dos componentes que son cercanos entre sí comprenden las dos alternativas de los componentes estando conectados
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